Vật lý màng mỏng -Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhạy màng - phân tích phổ

GVHD: Thaày TS.Laâm Quang Vinh
HV : Huyønh Minh Trí



-
Nồng độ tạp chất có tác động mạnh lên cường độ
nhưng không làm thay đổi các đònh hướng chính của
vật liệu.
Khi nồng độ pha tạp Sb tăng đến 5% mol, màng sẽ
có đònh hướng tinh thể ưu tiên (110) rõ ràng nhất,
với cường độ đỉnh phổ cao.
Với vật liệu SnO2 thì mặt (110) là mặt có năng
lượng bề mặt thấp nhất, mà sự hình thành cấu trúc
của màng sẽ ưu tiên phát triễn mặt có năng lượng
thấp nhất; nên cấu trúc tinh thể của màng sẽ ưu tiên
phát triễn mặt (110).

S-5-3 có bề mặt gồ ghề hơn, do các hạt có kích
thước nhỏ và bắt đầu có khuynh hướng kết đám, độ
xẻ rãnh lớn hơn nhiều. Do đó, khả năng hấp thụ
Oxi lớn hơn màng thuần và các màng pha tạp
khác.
Khi pha tạp Sb vượt quá 5% mol, hạt tuy có kích
thước nhỏ hơn, ngưng có xu hướng kết đám mạnh
làm giảm đáng kể độ xốp cũng như độ gồ ghề của
màng.
-
Tạp chất không chỉ giúp cho màng có đònh hướng
tinh thể tốt mà còn làm thay đổi cấu trúc của bề mặt

màng, qua đó làm thay đổi tính chất nhạy khí của
màng.

-Màng A-5-3 đạt trạng thái bão hòa (độ nhạy đạt
85%) với lưu lượng khí vào rất thấp là 200ppm.
Trong khi đó, màng thuần chỉ đạt 60%.
- Mặt ưu tiên (110) của màng A-5-3 có nhiều nút
khuyết Oxi nên màng có độ nhạy cao vì làm tăng
khả năng hấp phụ Oxi trong không khí.

- Số lớp màng quá mỏng, lượng vi tinh thể không nhiều,
không đủ để xảy ra tán xạ tia X trên màng, nên đỉnh
(110) không được ưu tiên và chất lượng màng cũng không
tốt.

-Số lớp quá nhiều sẽ che khít các lỗ xốp làm màng xếp
chặt hơn, làm giảm độ xốp cũng như độ gồ ghề của
màng.

-Độ dày màng tăng thì độ nhạy tăng, nhưng đến
một giới hạn độ dày thích hợp, độ dày màng tăng
thì độ nhạy sẽ giảm.

-Độ nhạy cao nhất tại nhiệt độ
300
o
C. Giải thích dựa trên quá
trình hấp phụ và giải hấp khí O
-
2

và O
-
trên bề mặt SnO
2
.
-Quá trình nhạy khí của màng là
sự thay đổi độ dẫn trên bề mặt
màng.
C
2
H
5
OH+O
-
-> CH
3
CHO+H
2
O+e
-
C
2
H
5
OH -> CH
3
CHO +H2
CH
3

CHO+5O
-
-> 2CO
2
+2H
2
0+5e
-

Thời gian đáp ứng của màng
là khoảng thời gian để điện
trở của màng (khi chưa có
hơi rượu) giảm 90% (khi có
hơi rượu).
-Thời gian hồi phục là
khoảng thời gian để điện trở
của màng (khi cho hơi rượu
vào) tăng lên 90% (khi rút
hơi rượu ra).