PL210206B1 - Sposób wytwarzania cienkiej warstwy TiO₂ domieszkowanej Eu i cienka warstwa TiO₂ domieszkowana Eu - Google Patents
Sposób wytwarzania cienkiej warstwy TiO₂ domieszkowanej Eu i cienka warstwa TiO₂ domieszkowana EuInfo
- Publication number
- PL210206B1 PL210206B1 PL379687A PL37968706A PL210206B1 PL 210206 B1 PL210206 B1 PL 210206B1 PL 379687 A PL379687 A PL 379687A PL 37968706 A PL37968706 A PL 37968706A PL 210206 B1 PL210206 B1 PL 210206B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- tio2
- thin layer
- admixtured
- layers
- thin
- Prior art date
Links
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 86
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 8
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005084 Strontium aluminate Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910001940 europium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 europium silicates Chemical class 0.000 description 1
- AEBZCFFCDTZXHP-UHFFFAOYSA-N europium(3+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Eu+3].[Eu+3] AEBZCFFCDTZXHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania cienkiej warstwy TiO2 domieszkowanej Eu i cienka warstwa TiO2 domieszkowana Eu, przeznaczona do stosowania w mikroelektronice i inż ynierii materiałowej jako cienka warstwa nanokrystaliczna o wysokiej zdolności luminescencyjnej. Warstwa ta jest wytwarzana z zastosowaniem próżniowych technik nanoszenia, w szczególności rozpylania magnetronowego, kompatybilnych z konwencjonalną technologią struktur krzemowych, przydatnych do wytwarzania zintegrowanych struktur mikroelektronicznych.
Znane są z publikacji Qi J., Matsumoto T., Tanaka M., Masumoto Y.: Europium silicate thin films on Si substrates fabricated by a radio frequency sputtering method. J. Phys. D: Appl. Phys. 2000 vol. 33, s. 2074-2078 oraz Chang C, Mao D.: Long lasting phosphorescence of Sr4Al14O25:Eu2+, Dy3+ thin films by magnetron sputtering. Thin Solid Films 2004 vol. 460, s. 48-52, cienkie warstwy tlenków domieszkowanych lantanowcami wytwarzanych metodą rozpylania magnetronowego. Cienkie warstwy krzemianu europu były nanoszone na podłoża Si(100) metodą rozpylania magnetronowego przy częstotliwości radiowej. Składniki tych warstw zawierają mieszankę krzemianów europu, krzemu i tlenków europu. Urządzenia elektroluminescencyjne oparte na tych warstwach, charakteryzują się szerokopasmową elektroluminescencją ze sprawnością kwantową 0,1% w temperaturze pokojowej i niskim progiem za-silającego napięcia elektrycznego.
Cienkie warstwy SnO2 domieszkowanego Eu naniesione metodą napylania magnetronowego znane są z publikacji J. Electrochem. Soc. 2006 vol. 153, nr 4, pp. H63-H67. Warstwy te charakteryzują się maksymalnym pobudzeniem przy grubości 300 nm i maksymalną emisją przy grubości 588 nm.
Z polskiego opisu patentowego nr 181771 znany jest sposób osadzania powł ok, zwł aszcza twardych materiałów trudnotopliwych. Sposób ten polega na rozpyleniu i odparowaniu materiału katody oraz odparowaniu materiału anody, charakteryzuje się tym, że po wywołaniu w obszarze międzyelektrodowym anomalnego wyładowania jarzeniowego podnosi się natężenie prądu wyładowania do chwili, gdy przejdzie ono w wyładowanie łukowe, po czym inicjowane jest wyładowanie impulsowe. Korzystnym jest, gdy wszystkie wyładowania realizowane są w polu magnetycznym, którego linie są równoległe do osi elektrod.
Znany jest też z polskiego opisu patentowego nr 167391 sposób osadzania warstw polegający na umieszczeniu w zbiorniku próżniowym katody urządzenia magnetronowego, źródła jonów oraz podłoża, na które nanoszona jest warstwa, odpompowaniu zbiornika próżniowego do wysokiej próżni i wytworzeniu przez źródło jonów wiązki jonów. W sposobie wiązka jonów jest kierowana na powierzchnię katody magnetronowego urządzenia rozpylającego, po czym na zespół urządzenia magnetronowego podawane jest wysokie napięcie i inicjowane wyładowanie magnetronowe. Do sterowania trajektorią wiązki jonów stosuje się układ magnetyczny.
Istota sposobu polega na tym, że cienką warstwę TiO2 o strukturze anatazu nanosi się na podłoże równocześnie z metalicznym Eu w ilości od 0,1% atomowych do 5% atomowych, po czym tak naniesione cienkie warstwy wygrzewa w temperaturze do 1000°C.
Istota warstwy polega na tym, że cienka warstwa TiO2 o strukturze anatazu zawiera metaliczny Eu w ilości od 0,1% atomowych do 5% atomowych.
Zaletą sposobu, według wynalazku, jest wytworzenie stabilnych cienkich warstw TiO2 o strukturze anatazu, co nieoczekiwanie osiągnięto poprzez wprowadzenie do cienkiej warstwy TiO2 domieszki w postaci metalicznego Eu. Z literatury przedmiotu wynika, ż e dotychczas takiego efektu nie osią gnięto z wykorzystaniem metody rozpylania magnetronowego.
Podczas dodatkowego wygrzewania nowych warstw w temperaturze do 1000°C nie zachodzi przemiana TiO2 o strukturze anatazu do stabilnej postaci TiO2 o strukturze rutylu, natomiast w przypadku warstw TiO2 nie domieszkowanych Eu dodatkowe wygrzewanie w temperaturze powyżej 600°C skutkuje częściową lub całkowitą przemianą TiO2 o strukturze anatazu w TiO2 o stabilnej strukturze rutylu. Cienkie warstwy TiO2 o strukturze anatazu znajdują zastosowanie między innymi, w procesach katalizy oraz wykazują zwiększone przewodnictwo elektryczne w porównaniu do TiO2 o strukturze rutylu.
Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładach realizacji sposobu, i na rysunku, na którym przedstawiono trzy dyfraktogramy cienkich warstw TiO2 domieszkowanych Eu, przy czym dyfraktogram (a) - dotyczy warstw niewygrzewanych, (b) - dotyczy warstw wygrzewanych w powietrzu przez 2 godziny w temperaturze 200°C, natomiast (c) - dotyczy warstw wygrzewanych w powietrzu przez 2 godziny, w temperaturze 800°C.
PL 210 206 B1
P r z y k ł a d 1
Sposób wytwarzania cienkiej warstwy TiO2 z domieszką Eu o strukturze anatazu, w którym cienką warstwę TiO2 nanosi się na podłoże równocześnie z metalicznym Eu w ilości 0,1% atomowych, w procesie rozpylania magnetronowego, przy czym rozpyla się target tytanowy o czystości 99,99%, stanowiący katodę, w postaci krążka o średnicy 100 mm i grubości 3 mm, na którym rozłożone są cztery arkusze folii tytanowej, każdy w postaci klina domieszkowanego metalicznym europem.
P r z y k ł a d 2
Sposób wytwarzania cienkiej warstwy TiO2 z domieszką Eu o strukturze anatazu przebiega jak w przykł adzie pierwszym z tą różnicą , ż e cienką warstwę TiO2 nanosi się na podł oże równocześnie z metalicznym Eu w ilości 5% atomowych. Tak wytworzone warstwy wygrzewa się w powietrzu, w temperaturze 200°C przez dwie godziny.
P r z y k ł a d 3
Sposób wytwarzania cienkiej warstwy TiO2 z domieszką Eu o strukturze anatazu przebiega jak w przykł adzie pierwszym z tą różnicą , ż e cienką warstwę TiO2 nanosi się na podł oże równocześnie z metalicznym Eu, wygrzewa się w powietrzu, w temperaturze 800°C i przez dwie godziny.
P r z y k ł a d 4
Sposób wytwarzania cienkiej warstwy TiO2 z domieszką Eu, przebiega jak w przykładzie pierwszym albo drugim z tą różnicą, że wytworzone cienkie warstwy TiO2 o strukturze anatazu domieszkowane metalicznym Eu w ilości 5% atomowych, wygrzewa się w powietrzu, w temperaturze 1000°C i przez dwie godziny.
P r z y k ł a d 5
Cienka warstwa TiO2 domieszkowana Eu, którą stanowi cienka warstwa TiO2 strukturze anatazu domieszkowana metalicznym Eu w ilości 0,1%. Warstwa ta charakteryzuje się strukturą krystaliczną anatazu, a właściwości jej nie zmieniają się podczas wygrzewania w powietrzu zarówno temperaturze 200°C przez 2 godziny jak i w temperaturze 800°C przez 2 godziny. Stabilność warstw potwierdzają dyfraktogramy przedstawione na rysunku, na którym dyfraktogram (a) - dotyczy warstw niewygrzewanych, (b) - dotyczy warstw wygrzewanych w powietrzu przez 2 godziny w temperaturze 200°C, natomiast (c) - dotyczy warstw wygrzewanych w powietrzu przez 2 godziny, w temperaturze 800°C, gdzie A oznacza fazę anatazu z ujawnionymi płaszczyznami krystalograficznymi o wskaźnikach (101), (112) i (200), występującymi dla określonych kątów dyfrakcji.
Z analizy dyfraktogramów wynika, że zastosowanie dodatkowego wygrzewania nawet w temperaturze 800°C (dyfraktogram c) nie powoduje transformacji fazy anatazu w stabilną formę rutylu. Fakt ten potwierdza, że zastosowanie domieszki Eu, przeciwdziała przemianie strukturalnej, a więc pełni rolę stabilizatora.
P r z y k ł a d 6
Cienka warstwa TiO2 domieszkowana Eu, wykonana jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że cienka warstwa TiO2 o strukturze anatazu domieszkowana jest metalicznym Eu w ilości 3% atomowych. Warstwa ta po wygrzewaniu w powietrzu, temperaturze 1000°C zachowuje strukturą krystaliczną anatazu.
Claims (2)
1. Sposób wytwarzania cienkiej warstwy TiO2 z domieszką Eu o strukturze anatazu z wykorzystaniem rozpylania magnetronowego, znamienny tym, że cienką warstwę TiO2 nanosi się na podłoże równocześnie z metalicznym Eu w ilości od 0,1% atomowych do 5% atomowych, po czym tak naniesione cienkie warstwy wygrzewa w temperaturze do 1000°C.
2. Cienka warstwa TiO2 domieszkowana Eu, znamienna tym, że cienka warstwa TiO2 o strukturze anatazu zawiera metaliczny Eu w ilości od 0,1% atomowych do 5%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL379687A PL210206B1 (pl) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | Sposób wytwarzania cienkiej warstwy TiO₂ domieszkowanej Eu i cienka warstwa TiO₂ domieszkowana Eu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL379687A PL210206B1 (pl) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | Sposób wytwarzania cienkiej warstwy TiO₂ domieszkowanej Eu i cienka warstwa TiO₂ domieszkowana Eu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL379687A1 PL379687A1 (pl) | 2007-11-26 |
| PL210206B1 true PL210206B1 (pl) | 2011-12-30 |
Family
ID=43016982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL379687A PL210206B1 (pl) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | Sposób wytwarzania cienkiej warstwy TiO₂ domieszkowanej Eu i cienka warstwa TiO₂ domieszkowana Eu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL210206B1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102010712A (zh) * | 2010-10-29 | 2011-04-13 | 东南大学 | Eu3+/TiO2纳米晶体的制备方法及作为荧光探针的应用 |
-
2006
- 2006-05-15 PL PL379687A patent/PL210206B1/pl not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102010712A (zh) * | 2010-10-29 | 2011-04-13 | 东南大学 | Eu3+/TiO2纳米晶体的制备方法及作为荧光探针的应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL379687A1 (pl) | 2007-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Montecillo et al. | Configuration-entropy effects on BiFeO 3–BaTiO 3 relaxor ferroelectric ceramics for high-density energy storage | |
| US7238628B2 (en) | Energy conversion and storage films and devices by physical vapor deposition of titanium and titanium oxides and sub-oxides | |
| US20070096653A1 (en) | Plasma display panel and method for producing the same | |
| Shen et al. | Enhanced energy-storage performance of an all-inorganic flexible bilayer-like antiferroelectric thin film via using electric field engineering | |
| CN109355622A (zh) | 一种磁控溅射制备铁电薄膜的方法及铁电薄膜 | |
| KR20150053959A (ko) | 기판 상에 금속-보로카바이드 층을 제조하는 방법 | |
| JP2017145185A (ja) | Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物焼結体とその製造方法 | |
| Chen et al. | Improved discharged energy density for niobate-based B2O3 system glass–ceramics by CeO2 addition | |
| Luo et al. | Effect of Rb-doping on the dielectric and tunable properties of Ba0. 6Sr0. 4TiO3 thin films prepared by sol-gel | |
| JP6094168B2 (ja) | 圧電組成物および圧電素子 | |
| US9437807B2 (en) | Piezoelectric composition and piezoelectric element | |
| JP2676304B2 (ja) | 強誘電体薄膜作製方法 | |
| JP6323305B2 (ja) | 圧電組成物および圧電素子 | |
| PL210206B1 (pl) | Sposób wytwarzania cienkiej warstwy TiO₂ domieszkowanej Eu i cienka warstwa TiO₂ domieszkowana Eu | |
| Wang et al. | Structure and dielectric properties of barium strontium titanate ferroelectric thin film prepared by DC micro-arc oxidation | |
| TW202517602A (zh) | 鑭系元素增強的耐腐蝕性 | |
| JP3994163B2 (ja) | Ｎｂｔ強誘電体薄膜の製造方法 | |
| CN110937925A (zh) | 一种高极化强度和大应变特性的铁酸铋基薄膜及其制备方法 | |
| JP2015165552A (ja) | 圧電組成物および圧電素子 | |
| CN100415064C (zh) | 一种可降低量子点激发电压的复合薄膜制备方法 | |
| PL212461B1 (pl) | Sposób wytwarzania cienkich warstw TiO₂:Eu | |
| Zapata‐Navarro et al. | Ferroelectric properties of barium strontium titanate thin films grown by RF co‐sputtering | |
| Kim et al. | Ferroelectric and electrical properties of lead-free (K0. 44Na0. 52Li0. 04)(Nb0. 86Ta0. 10Sb0. 04) O3 thin films | |
| Lee et al. | Phase development of radio-frequency magnetron sputter-deposited Pb (Mg 1/3 Nb 2/3) O 3–PbTiO 3 (90/10) thin films | |
| Kshatri et al. | Preparation of Thin Films Using Electron Beam Evaporation Deposition Method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20090515 |