플라즈마반응기를 이용한 TiO2박막증착법

소개

플라즈마 반응기를 이용하여 TiO2박막 증착을 한 실험 결과를 토대로 만들어진 논문입니다.
광촉매에 대한 설명과 광촉매 박막 제조 기술 소개, TiO2 미립자의 제조 방법, PCVD 방법,
박막증착 실험에 대해 기술되어졌습니다.
많은 도움이 되었으면 돟겠습니다..

목차

그림목차

Ⅰ. 서론

1.연구배경과 목적
2.TiO2 광촉매 반응의 개요
3.TiO2 광촉매 선정 이유
4.TiO2 미립자의 제조 방법
5.광촉매 박막 제조 기술 소개
6.플라즈마 화학증착(Plasma CVD)

Ⅱ.결과 값 비교

1.TiO2 화학증착장치
1>원료물질
2>실험방법
3>결과 및 고찰

Ⅲ.실험결과

1.실험장치
2.구성요소
3.조작순서
4.결과 및 분석
1>실험1
2>실험2
3>실험3
4>실험4
5>분석

참고문헌

본문내용

총유량 400sccm, 반응압력 30torr, 증착시간 6시간으로 기판온도 250℃에서 TTIP 농도를 0.5%에서 4%까지 변화시켜 얻은 TiO2박막 단변과 표면조직을 SEM사진을 통해 나타내였다.
혼합가스의 총유량애 대한 TTIP의 농도가 0.5%일 때 얻은 박막은 결정성이 매우 약하게 나타나며, 일반적으로 증착 온도가 300℃이하 일때는 아나타제 구조만이 형성된다고 알려져 있으나 PEMOCVD법을 이용한 본 실험에서는 증착온도가 250℃로 낮은데도 불구하고 아나타제 피크와 루타일 피크가 같이 존재하는 것을 확인하였다.
TTIP의 농도가 증가할수록 피크의 세기가 증가하는 경향성을 나타내지만 그 농도가 2%일 때 강한 피크를 보이다가 4%로 증가시키면 현전하게 감소하게 된다.
실제 2% TTIP농도로 박막을 제조하여 Ellipsometry와 SEM으로 굴절율과 표면 조직을 조사해본 결과 1% 농도에서 얻은 박막보다 낮은 굴절율과 나쁜 표면 조직을 가짐을 알 수 있었다. 따라서 최적 농도를 1%로 하여 TiO2 박막을 제조하였다.
동일한 실험 조건에서 농도를 변화시켜 제조한 TiO2 박막의 단면과 표면 조직의 SEM사진으로 나타내었다. 피그 11에서 TTIP의 농도가 증가할수록 박막의 두께는 증가하나 2%에서는 두께에 비하여 박막이 치밀하지 않고 많은 기공을 포함하고 있다.
Fig. 4.는 Fig. 3.에서와 같은 0.5%, 1% 그리고 2%에서의 박막 표면을 보여준다. 1.5%에서는 치밀한 볼 모양의 구형입자들이 조밀하게 성장하고 있으며, 1%에서는 구형의 입자들이 결합되어 결정의 크기가 빠르게 증가함을 알 수 있다. 그러나 2%에서 제조한 박막의 표면은 초기 핵생성은 치밀하나 이후 높은 농도의 영향으로 Fig. 3.에서와 같이 많은 기공을 포함하는 치밀하지 않은 구조로 매우 무질서하게 성장하고 있음을 알 수 있다.
TTIP의 농도가 낮을 경우 TiO2 박막이 잘 형성되지 않는 이유는 반응기 내로 도입된 TTIP가 분해되어 기판 표면으로 이동, 흡착 되므로서 박막 형성에 기여하는 TTIP(ad)의 밀도가 부족하기 때문인 것으로 생각할 수 있으며, 반대로 TTIP의 농도가 너무 높을 경우 (2%~4%)에는 기판 표면에서 TiO2의 밀도가 증가함으로 균일하게 일어나기 때문이다.

참고자료

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