Analiza właściwości antystatycznych mieszanin tlenków Hf oraz Ti o małej zawartości tytanu

• Autorzy: Pastuszek R. , Mazur M. , Kotwica T.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2018.7.6

Warianty tytułu

EN

Analysis of antistatic properties of mixed Ti and Hf oxides with low Ti content

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości antystatycznych cienkich warstw mieszanin tlenków tytanu (TiO₂) oraz hafnu (HfO₂). Warstwy naniesione zostały w procesie rozpylania magnetronowego na podłoża z krzemionki amorficznej (SiO₂). Otrzymano warstwy HfO₂ oraz HfO₂ z dodatkiem Ti w ilości 4% at., 13% at. oraz 28% at. Pomiary metodą XRD wykazały, że warstwy miały nanokrystaliczną strukturę, a średni rozmiar krystalitów wyniósł ok. 6 nm. Najmniejszą rezystywnością cechowała się warstwa HfO₂, największą zaś warstwa o zawartości 28% at. Ti. Wzrost zawartości atomowej tytanu w warstwie powodował zwiększenie rezystywności warstwy. Zmierzono czasy rozpraszania ładunku statycznego z powierzchni warstw przy polaryzacji ładunkiem dodatnim o napięciu 7 kV. Najkrótszy czas rozpraszania ładunku do 10% wartości początkowej uzyskano dla warstwy HfO₂, a najdłuższy dla warstwy zawierającej 28% at. Ti. Korelacja wyników pozwoliła na zaobserwowanie, że wraz ze wzrostem rezystywności warstw wydłużał się czas rozpraszania ładunku.

EN

In this paper antistatic properties of mixed titanium and hafnium oxides were investigated. Thin films of mixtures were deposited on SiO₂ substrates using magnetron sputtering processes. XRD results showed that investigated thin films had nanocrystalline structure. Crystallites size was equal to ca. 6 nm for all samples. The lowest resistivity was obtained for hafnia thin film and the highest for HfO₂ with 28 at. % of Ti. Results showed that resistivity increased with the amount of Ti in mixed oxides. Static charge dissipation time measurements were analyzed. Dissipation time increased with an increase of Ti amount. Results demonstrated in this paper showed a good corellation beetwen charge decay time and resistivity of investigated thin films. Decay times increased alongside of resistivity value.

Słowa kluczowe

PL

mieszaniny tlenków HfO2-TiO2; rozpylanie magnetronowe; właściwości elektryczne; właściwości antystatyczne

EN

HfO2-TiO2 mixed oxides; magnetron sputtering; electrical properties; antistatic properties

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 59, nr 7
• Strony: 20--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., wykr.

Twórcy

autor

Pastuszek R.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, ul. Janiszewskiego 11/17, 50-372 Wrocław

autor

Mazur M.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, ul. Janiszewskiego 11/17, 50-372 Wrocław

autor

Kotwica T.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, ul. Janiszewskiego 11/17, 50-372 Wrocław

Bibliografia

• [1] Chubb J., Walmsley H., (2010) "Analysis of long corona charge decay times", Journal of Electrostatics 68, s. 284-286.
• [2] Chubb J., (2010) "Electrical Engineering Developments : An Introduction to Electrostatic Measurements", Sierpień.
• [3] Mazur M., Prociów E., Domaradzki J., Kaczmarek D., Karnicka M., Bieliński L., (2010) "Humidity influence on antistatic properties of optical coatings", 33rd Int. Spring Seminar on Electronics Technology.
• [4] He H., Yan Y., Qiu Z., Tan X., (2017) "A novel antistatic polyurethane hybrid based on nanoscale ionic material", Progress in Organic Coatings 113, s. 110-116.
• [5] Fan J., Tao Ch., Jiang T., (2013) "Failure analysis on antistatic coatings on radome", Engineering Failure Analysis 35, s. 618-624.
• [6] Yuan X., Xu W., Huang F., Chen D., Wei Q., "Polyester fabric coated with Ag/ZnO composite film by magnetron sputtering", Applied Surface Science 390, 2016, s. 863-869.
• [7] Luo Ch., Zhou L., Chiou K., Huang J., (2018) "Multifunctional Graphene Hair Dye", Chem 4, 12 kwietnia 2018, s. 1-11.
• [8] Sakane Y., Suzuki Y., Kasagi N., (2007) "High-Performance Perfluorinated Polymer Electret Film For Micro Power Generation", s. 53-56.
• [9] Kashiwagi K., Okano K., Morizawa Y., Suzuki Y., "Nano-cluster-enhanced High-performance Perfluoro-polymer Electrets for Micro Power Generation", 14th International Symposium.
• [10] Yuan N., Li J., (2005) "SiO2 film electret with high surface potential stability", Applied Surface Science 252, s. 455-460.
• [11] Mazur M. i in., (2017) "Investigation of various properties of HfO2- TiO2 thin film composites deposited by multi-magnetron sputtering system" Applied Surface Science 421, s. 170-178.
• [12] Chubb J., (2008) "User Manual: JCI 176 Charge Measuring Sample Support", nr 10, Listopad.
• [13] Chubb J., (2009) "User Manual: JCI 155v5 Charge Decay Test Unit", Sierpień.
• [14] Chubb J., (2008) "User Manual: JCI 191 Controlled Humidity Test Chamber", nr 11, Kwiecień.
• [15] Ingham B., Toney M.F., (2014) "X-ray diffraction for characterizing metallic films", Metallic Films for Electronic, Optical and Magnetic Applications, s. 3-38.

Uwagi

1. Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

2. Praca powstała przy udziale środków statutowych (zlecenie nr 0401/0015/17), a także projektu badawczego własnego (zlecenie nr 0402/0046/17).