Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania struktury, morfologii powierzchni oraz właściwości sensorowych cienkich warstw SnO₂

Izydorczyk W., Pisarek M., Żak J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 6

50-53

PL

Celem pracy było określenie, za pomocą badań strukturalnych i chemicznych (XRD, AFM, AES) oraz sensorowych (pomiary zmian rezystancji w atmosferze gazu zawierającej tlen i azot w różnych stężeniach), jakie czynniki (struktura warstwy, skład chemiczny, temperatura pracy, stężenie gazu) decydują o optymalnej pracy sensora na bazie cienkich warstw SnO₂, w atmosferze zawierającej tlen. Rezystancyjne warstwy SnO₂ na podłożu kwarcowym, o grubości 100, 300 i 500 nm, otrzymano metodą magnetronowego rozpylania katodowego. Badania XRD wykazały krystaliczną strukturę warstw. Wyznaczony średni rozmiar krystalitów wynosił 15...40 nm. Wartości te zostały potwierdzone z pomiarów morfologii powierzchni metodą mikroskopii AFM. Profile głębokościowe składu chemicznego warstwy określono za pomocą mikroanalizatora elektronów Augera. Pomiary gazowe wykazały, że odpowiedź struktury zależała od temperatury pracy oraz grubości warstwy. Szczególnie minimum rezystancji dla warstwy o grubości 100 nm uzyskano dla temperatury równej ok. 573 K.

EN

Experimental studies on thin SnO₂ layers were performed and a correlation between their electric properties, stoichiometry and microstructure conducted. The research aimed at identifying the factors (layer structure, surface morphology, working temperature and gas concentration) that make the thin SnO₂ layer a sensors in the oxygen atmosphere. Resistant layers of SnO₂ on quartz substrate were made using the magnetron sputtering. The thickness of the layers was in the range from 100 nm to 500 nm. The X-Ray diffraction measurements proved of a crystalline layer structure. The grain size was determined both from XRD and AFM measurements. The average grain diameter was in the range from 15 nm to 40 nm. The in-depth profiles of the chemical composition of the SnO₂ layers were determined from the scanning Auger microprobe experiment. The sensor responses, in terms of the changes in the sensing layer's resistance, were measured under the flow of dry gas mixture containing oxygen in nitrogen, during heating and cooling of the samples within the temperature range of 423 to 673 K. The relations found for the film conductance versus working temperature and the film thickness have been analyzed. In particular, the resistance minimum was found at about 573 K in the case of the 100 nm thick film.

2

Zastosowanie mikroskopii sił atomowych (AFM) w diagnostyce warstwy wierzchniej

Bramowicz M., Kłysz S.

Prace Naukowe Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych

|

2007

|

nr 22

159-166

PL

W niniejszej pracy przedstawiono mikroskopię sił atomowych jako zaawansowaną metodę inżynierską, dającą szerokie możliwości w nowoczesnej kontroli jakości wysokiej klasy elementów optyki, fotoniki czy półprzewodników. Ponadto silnie zaakcentowano konieczność opisu morfologii warstwy wierzchniej poprzez podanie wymiaru fraktalnego oraz długości korelacji jako zasadniczych parametrów opisujących samopodobieństwo oraz samoafiniczność powierzchni elementów technicznych. Przytaczaną metodykę poparto badaniami eksperymentalnymi, w ramach których przeprowadzono analizę fraktalną topografii powierzchni cienkiej folii stopu Heuslera typu Ni-Mn-Ga z zastosowaniem metody RMS (Root Mean Square).

EN

This paper introduces the Atomic Force Microscopy as an advanced engineering method that offers great potential in the modern, high-class quality control of optic, photonic, and semiconductor elements. Furthermore, what has been strongly emphasized is a real need to describe the morphology of a surface layer using the fractal parameter and the correlation length as fundamental parameters that describe self-similarity and self-affinity of surfaces of technical elements. The methodology shown in the paper is supported with some effects of experimental work, including fractal analysis of the topography of the surface of thin Ni-Mn-Ga type Heusler alloy with the Root Mean Square (RMS) method.

3

Badania polimerów z wykorzystaniem metody mikroskopii sił atomowych (AFM). Cz. II. Badanie przebiegu reakcji chemicznych i procesów fizycznych

Kaczmarek H., Czajka R., Nowicki M., Wiśniewski M.

Polimery

|

2003

|

T. 48, nr 2

91-99

PL

W publikacji o charakterze przeglądowym przedstawiono możliwość śledzenia przebiegu polimeryzacji, szczepienia polimerów, a także ich degradacji oraz modyfikacji za pomocą AFM. Podano przykłady wykorzystania metody AFM do analizy właściwości mechanicznych, adhezji, tarcia, sprężystości, twardości, hydrofilowości i krystaliczności polimerów. Wymieniono niektóre zastosowania AFM w innych dziedzinach nauki (biologia, fizyka) oraz nowe pokrewne metody rozwijające się na podstawie techniki AFM.

EN

A review covering 87 references present possibility of monitoring of polymerization (electropolymerization) and polymer grafting processes leading to different morphology of polymers (monolayers, grains). The degradation and modification of polymer surfaces induced by electromagnetic radiation were also observed with AFM (for example, changes of roughness, formation of rows, hills and holes). Examples of AFM studies of following physical phenomena and properties: mechanical roperties, adhesion, friction, elasticity, hardness, hydrophilicity, crystallinity have been presented for broad range of materials. Moreover, use of AFM in other fields (biology, physics) and new, related methods developed on AFM base have been also referred. Broad application of AFM in material sciences may be expected in the future.

4

Badania polimerów z wykorzystaniem metody mikroskopii sił atomowych. Cz. I. Podstawy AFM i jej zastosowanie w badaniach morfologii polimerów

Kaczmarek H., Czajka R., Nowicki M., Ołdak D.

Polimery

|

2002

|

T. 47, nr 11-12

775-783

PL

Na podstawie najnowszej literatury omówiono zasady działania mikroskopii sił atomowych (AFM) i postępy w rozwoju tej techniki oraz przedyskutowano jej możliwości, zalety i wady. Na wybranych przykładach przedstawiono zastosowanie metody AFM do określania geometrycznej struktury powierzchni polimerów, chropowatości powierzchni, a także morfologii mieszanin polimerów i kopolimerów. AFM jest niezwykle przydatna w badaniach defektów powierzchniowych, zanieczyszczeń, zwilżalności i mieszalności polimerów, podziału fazowego, struktur ulegających samouporządkowaniu oraz oddziaływań międzycząsteczkowych. Dzięki AFM można ustalić wpływ struktury warstwy wierzchniej polimerów (w skali nanometrów) na ich właściwości.

EN

On the basis of recent literature data the principles of Atomic Force Microscopy (AFM) and progress in the development of this technique have been reported. Its advantages and shortcomings as well as the possibilities it creates have also been discussed. Application of AFM method for geometric structure of polymer surface determining as well as determining of surface roughness and morphology of polymer blends and copolymers. AFM is especially useful for investigation of the surface defects, impurities, wettability, polymer miscibility, phase separation, selforganized structures and molecular interactions. Owing to FM the influence of polymer surface morphology on the polymer properties (in nanometer scale) can be estimated.