ผลของอัตราไหลแก๊สออกซิเจนต่อโครงสร้างของฟิล์มบางเซอร์โคเนียมออกซิไนไตรด์ ที่เคลือบด้วยวิธีรีแอคตีฟดีซีแมกนีตรอนสปัตเตอริง

Main Article Content

สิรีพัชร แสงสว่าง
จินดาวรรณ จันทมาส

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้เตรียมฟิล์มบางเซอร์โคเนียมออกซิไนไตรด์ เพื่อศึกษาผลของอัตราการไหลของออกซิเจนของต่อโครงสร้างฟิล์มบางเซอร์โคเนียมออกซิไนไตรด์ การศึกษาโครงสร้างผลึกและลักษณะพื้นผิวของฟิล์มด้วยเทคนิค AFM, FE-SEM และ Raman Spectroscopy จากผลการศึกษาพบว่าเมื่อเพิ่มอัตราไหลแก๊สออกซิเจนฟิล์มบางเซอร์โคเนียมออกซิไนไตรด์เปลี่ยนจากสีเหลืองทองทึบแสงเป็นสีเหลืองและใส ที่อัตราไหลแก๊สออกซิเจนในช่วง 0.4 sccm และ 0.8 sccm ได้ฟิล์มบางเซอร์โคเนียมออกซิไนไตรด์ (Zr2ON2) ที่มีโครงสร้างผลึกแบบบอดี้-เซนเตอร์ คิวบิค (bcc) ที่ระนาบ (211), (222), (400), (332), (440) และ (622) ตามลำดับ โดยมีระนาบ (222) เป็นระนาบหลัก โดยที่อัตราไหลแก๊สออกซิเจนเท่ากับ 0.4 sccm มีความเป็นผลึกสูงที่สุด และอัตราไหลแก๊สออกซิเจนมีผลต่อความหนาของฟิล์มบาง คือเมื่ออัตราไหลแก๊สออกซิเจนเพิ่มขึ้นจาก 0.4 เป็น 0.8 sccm พบว่าฟิล์มบางที่เคลือบได้มีขนาดผลึกลดลงจาก 32.26 nm เป็น 23.18 nm และความหนาลดลงจาก 965 nm เป็น 859 nm 

Article Details

บท
บทความวิจัย
Author Biographies

สิรีพัชร แสงสว่าง, คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏพระนครศรีอยุธยา

สาขาวิชาคณิตศาสตร์ประยุกต์ ภาควิทยาศาสตร์ 

จินดาวรรณ จันทมาส, คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏพระนครศรีอยุธยา

สาขาวิทยาศาสตร์ศึกษา แขนงฟิสิกส์

References

Ariza E, Rocha LA, Vaz F, et al. Tribocorrosion behaviour of ZrNxOy thin films for decorative applications. Thin Solid Films. 2004;469-470:274-281.

. Carvalho P, Vaz F, Rebouta L, et al. Structural, electrical, optical, and mechanical characterizations of decorative ZrOxNy thin films. Journal of Applied Physics. 2005;98:023715.

จินดาวรรณ ธรรมปรีชา, กาญจนา สาธุพันธ์, นิรันดร์ วิทิตอนันต์, สุรสิงห์ ไชยคุณ. ผลของกำลังไฟฟ้าต่อโครงสร้างของฟิล์มบางเซอร์โคเนียมไททาเนตที่เคลือบด้วยวิธีดีซีแมกนีตรอนโคสปัตเตอริง. 2561. วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีปีที่ 26 ฉบับที่ 2 : หน้า 208-214

Rizzo A, Signore MA, Mirenghi L, et al. Sputtering deposition and characterization of zirconium nitride and oxynitride films. Thin Solid Films. 2012; 515:1132-1137.

Portinha A., Teixeira V., Influence of nitrogen flow rate on the physical properties of ZrOxN1-x coatings produced by magnetron sputtering. 2008; Vacuum 82:1517-1521.

Rawal S, Chawla A, Chawla V, et al. Structural, optical and hydrophobic properties of sputter deposited zirconium oxynitride films. Materials Science and Engineering B-advanced Functional Solid-state Materials 2010;172:259-266.

Gottmann J, Husmann A, Klotzbucher T, et al. Pulsed laser deposition of ceramic thin films using different laser sources. Surf Coat Technol. 1998;100-101:411-415.

Bernard O, Huntz AM, Andrieux M, et al. Synthesis structure microstructure and mechanical characteristics of MOCVD deposited zirconia films. Appl Surf Sci. 2007;253:4626-4640.

Meher A, Klumper-Westkamp H, Hoffmann F, & Mayr P, Crystallization and residual stress formation of sol-gel-derived zirconia films. Thin Solid Films. 1997;308-309:363-368.

Huang JH, Tsai ZE, Yu GP. Mechanical properties and corrosion resistance of nanocrystalline ZrNxOy coatings on AISI 304 stainless steel by ion plating. Surface and Coatings Technology 2008;202:4992-5000.

Kim, DJ, Hahn SH, Oh SH, et al. Influence of Calcinations Temperature on Structural and Optical Properties of TiO2 Thin Film Prepared by Sol-Gel Dip Coation. Materials Letters. 2002;57:355-360.

Klug HP, Alexer LE., X-Ray Diffraction Procedures. 2nd Edition, John Wiley and Sons, New York: 1974:618-708.8.

Jariwala NN, Chauhan KV, Pandya PP, et al. Consequences of N2 gas flow variation on properties of zirconium oxide-nitride films. Materials Science and Engineering 2016;149.

Nieh RE, Kang CS, Cho HJ, et al. Electrical characterization and material evaluation of zirconium oxynitride gate dielectric in TaN-gated NMOSFETs with high-temperature forming gas annealing. IEEE Transactions on Electron Devices 2003;50:333.

Moura C, Carvalho P, Vaz F, et al. Raman spectra and structural analysis in ZrOxNy thin films. Thin Solid Films 2006;515:1132-1137.

Cassinese A, Iavarone M, Vaglio R, et al. Transport properties of ZrN superconducting films. PHYSICAL REVIEW B 62; 13915.