簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 鍾宜珍
I-Chen Chung
論文名稱： 金屬化合物薄膜濺鍍製程暨應用研究
A Study of the Sputtering Processes and Application of Metal Compound Thin Films
指導教授： 周麗新博士
L. H. Chou
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 材料科學工程學系
Materials Science and Engineering
論文出版年： 2001
畢業學年度： 89
語文別： 中文
論文頁數： 86
中文關鍵詞： 銀氧化物 、濺鍍製程
外文關鍵詞： silver oxide, sputtering process
相關次數： 點閱：3  下載：0 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

    • 本實驗以反應性濺鍍的方式來鍍製銀氧化物薄膜，探討製程參數包括鍍膜功率、氧氣分壓比例、直流濺鍍製程與射頻濺鍍製程等，對薄膜組成、微結構、光學性質與熱性質的影響。發現提高鍍膜功率與降低氧氣分壓比例，較容易獲得熱穩定度高的銀氧化物；在直流濺鍍製程中，提高鍍膜功率與降低氧氣分壓比例，也可以提高薄膜中總體金屬銀的比例與結晶銀的比例；但是在射頻濺鍍製程中，氧氣分壓比例超過一特定值時，薄膜中銀的百分比不會隨鍍膜功率提高而增加。並透過TGA實驗，嘗試找出各種銀氧化物的熱分解溫度，並與其他文獻報導的結果相比較。
    最後嘗試以單層膜結構製作DVD-R的碟片，透過動態測試與AFM量測結果，多項記錄特性已經達到規格，證明此材料確實具備光記錄應用的優越特性，極具發展潛力。

    This research is to investigate the relationships between process parameters such as DC power, RF power, and oxygen partial pressure, and silver oxide thin films properties, such as composition, microstructures, optical and thermal properties. It is shown that silver oxides with higher thermal stability are easily obtained at higher deposition power and lower oxygen partial pressure. In DC sputtering processes, higher deposition power and lower oxygen partial pressure can increase the percentage of total metallic silver and crystallized silver in thin films. In RF sputtering processes, it was observed that total metallic silver percentage in thin films was independent of RF power when oxygen partial pressure exceeded some specific value. The thermal decomposition temperatures of silver oxides were obtained from TGA results and compared with the reported results.
    Finally, DVD-R with single-layer structure was made applying silver oxide film. Both the dynamic testings and AFM results of the DVD-R showed that lots of specifications were met. It demonstrated that silver oxides were potential candidates for optical recording.

    目錄……………………………………………………….…………….I 圖目錄……………………………………………………….………….V 表目錄……………………………………………………………….….X 摘要…………………………………………………………………….XI 第一章、簡介…………………………………………………..….……1 1.1前言………………………………………………………………….1 1.2銀氧化物之文獻回顧…………………………………………….…2 1.2.1銀氧化物塊材之文獻回顧……………………………………….2 1.2.1.1銀氧化物的種類及晶體結構………………………………….2 1.2.1.2五種銀氧化物及銀金屬的密度、熱容量、顏色和熱分解溫….5 1.2.1.3銀氧化物的TGA分析……………………………………………7 1.2.1.4 銀氧化物的DSC與DTA研究………………………………..10 1.2.1.5 銀氧化物的紅外線吸收光譜……………………………….13 1.2.2銀氧化物薄膜之文獻回顧………………………….……….…14 1.2.2.1 AgO和Ag2O薄膜的光學性質……………….…….…………15 1.2.2.2 未知組成銀氧化物薄膜的光學性質……………………….18 1.2.2.3未知組成銀氧化物薄膜的安定性……………………….….19 1.3銀氧化物在光記錄媒體應用上之文獻回顧……………………..20 1.3.1應用在CD-R的記錄層………………………………………….20 1.3.2做超解析近場結構碟片之遮蔽層………………………………22 1.4研究目的………………………………………………….……….27 第二章 實驗步驟………………………………………………………28 2.1 實驗流程………………………………………………………….28 2.2 薄膜製作與分析………………………………………………….29 2.2.1基板的清洗……………………………………………………..29 2.2.1.1 清洗燒杯…………………………………………………….29 2.2.1.2 清洗基板…………………………………………………….29 2.2.2 單層薄膜的製作……………………………………………….30 2.2.3薄膜性質的量測………………………………………………..31 2.2.3.1 鍍膜均勻度與鍍膜速率的量測…………………………….31 2.2.3.2 成份分析…………………………………………………….31 2.2.3.3光性質分析……………………………………………….….31 2.2.3.4 熱性質分析………………………………………………….32 2.3碟片製作與分析…………………………………………………..32 2.3.1碟片製作………………………………………………………..32 2.3.2碟片分析………………………………………………………..33 2.3.2.1動態測試分析………………………………………………..33 2.3.2.2 寫入跡觀察與分析………………………………………….33 第三章 結果與討論……………………………………………………34 3.1製程條件對鍍膜速率、光性質、成分與微結構的影響………..35 3.1.1 製程條件對鍍膜速率的影響………………………………….36 3.1.1.1 直流濺鍍製程對鍍膜速率的影響…………………………36 3.1.1.2射頻製程對鍍膜速率的影響………………………………..38 3.1.2 製程條件對薄膜光學性質的影響…………………………….40 3.1.2.1 直流濺鍍製程……………………………………………….40 3.1.2.2 射頻濺鍍製程……………………………………………….40 3.1.3 製程條件對薄膜成份與微結構的影響……………………….45 3.1.3.1 直流濺鍍製程………………………………………………46 3.1.3.1.1 薄膜中的金屬銀成份……………………………………46 3.1.3.1.2 薄膜中的銀氧化物……………………………………….49 3.1.3.2射頻濺鍍製程…………………………………………………51 3.1.3.2.1 薄膜中的金屬銀成份……………………………………51 3.1.3.2.2 薄膜中的銀氧化物………………………………………57 3.2 銀氧化物的熱性質量測………………………………………….59 3.2.1 相Ｘ的分解情形………………………………………………..60 3.2.2 Ag3O4的分解情形……………………………………………….62 3.2.3 Ag2O與AgO的熱分解溫度…………………………………….64 3.2.3.1 Ag2O的熱分解情形………………………………………….64 3.2.3.2 Ag2O與AgO的熱分解情形………………………………….66 3.2.4 其他試片的熱分解情形………………………………………...68 3.2.4.1 主要成份是Ag3O4與Ag2O的熱分解情形…………………….68 3.2.4.2 主要成份是Ag3O4與AgO的熱分解情形……………………..70 3.2.5 利用熱重分析圖分析銀氧化物薄膜微結構………………….72 3.2.6 Auger量測結果………………………………………………..74 3.3 製作成DVD-R表現的記錄特性…………………………………..76 3.3.1 動態測試結果…………………………………………………76 3.3.2 AFM觀察記錄跡結果………………………………………….79 第四章 結論…………………………………………………………..81 參考文獻……………………………………………………………….84

    1. L. A. A. Pettersson, P. G. Snyder: Thin Solid Films, 270 (1995) 69
    2. A. A. Schmidt, J. Offermann, R. Anton: Thin Solid Films, 281 (1996) 105
    3. J. A. Allen: Aust. J. Chem., 14 (1961) 20
    4. S. Dallek, W. A. West, and B. F. Larrick: J. Electrochem. Soc., 133 (1986) 2451
    5. R. Dallenbach, J. Painot and P. Tissot: Polyhedron, 1 (1982) 183
    6. A. N. Mansour, S. Dallek, and C. R. Anderson: Physics B, 158 (1989) 519
    7. W. A. Parkhurst, S. Dallek, and B. F. Larrick: J. Electrochem. Soc., 131 (1984) 1739
    8. A. N. Mansour, and S. Dallek: J. Electrochem. Soc., 137 (1990) 1467
    9. S. Dallek, W. A. Parkhurst, and B. F. Larrick: Thermochemical Acta, 78 (1984) 333
    10. A. J. Varkey, and A. F. Fort: Sol. Energy Mater. and Sol. Cells, 29 (1993) 253
    11. B. E. Breyfogle, C. -J. Hung, M. G. Shumsky, and J. A. Switser: J. Electrochem. Soc., 143 (1996) 2741
    12. N. D. Bhola, and J. A. Woollam: J. Appl. Phys., 66 (1989) 5602
    13. J. Tominaga, S.Haratani, K.Uchiyama, and S. Takayama: Jpn. J. Appl. Phys., 31 (1992) 2757
    14. J. A. McMillan: J. Inorg. Nucl. Chem., 13 (1960) 28
    15. V. Scatturin, P. L. Bellon, and A. J. Salkind: J. Electrochem. Soc., 108 (1961) 819
    16. J. A. Allen: Aust. Chem., 14 (1960) 20
    17. E. F. Gross and F. I. Kreingold: Optics and Spectroscopy, 10 (1961) 211
    18. G. D. Nany, J. B. Vergette, and J. P. Connolly: Can. J. Chem., 49 (1971) 3986
    19. D. R. Lide: CRC Handbook of Chemistry and Physics, 77th ed., p. 4-84
    20. D. R. Lide: CRC Handbook of Chemistry and Physics, 77th ed., p. 5-5
    21. B. Standke and M. Jansen: Angewandte Chemie-International edition in English, 24 (1985) 118
    22. C. R. Anderson, S. Dallek, W. A. Parkhurst, B. F. Larrick: The Electrochemical Society Meeting (Washington, D. C., 1983) p. 9-14
    23. S. Haratani, J. Tomonaga, H. Dohi, and S. Takayama: J. Appl. Phys., 76-2 (1994) 1297
    24. X. G. Haung, D. F. Shen: Journal of Inorganic Materials, 13-3 (1998) 440
    25. 許柏源：清華大學碩士論文,新竹,2000
    26. J. Tominaga, H. Fuji, A. Sato, T. Nakano, N. Atoda: Jpn. J. Appl. Phys., 39 (2000) 957
    27. H. Fuji, J. Tominaga, L. Men, T. Nakano, H. Katayama and N. Atoda: Jpn. J. Appl. Phys., l39 (2000) 980
    28. W. -C. Liu, C. -Y. Wen and K. -H. Chen, W. C. Lin and D. P. Tsai: Appl. Phys. Lett., 78 (2001) 685
    29. J. H. Kim, D. Buechel, T. Nakano, J. Tominaga and N. Atoda: Appl. Phys. Lett., 77 (2000) 1774
    30. E. D. Palik: Handbook of Optical Constants of Solids (Orlando, Academic Press, 1985), p. 350

    無法下載圖示 全文公開日期 本全文未授權公開 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館：臺灣博碩士論文系統)
    QR CODE