ผลของความดันรวมต่อโครงสร้างและสมบัติไฮโดรฟิลิกของฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ที่เตรียมจากวิธีรีแอคตีฟดีซีแมกนีตรอนสปัตเตอริง
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2) เคลือบบนแผ่นซิลิกอนและกระจกสไลด์ด้วยวิธีรีแอคทีฟดีซีแมกนีตรอนสปัตเตอริง
เพื่อศึกษาผลของความดันรวมในช่วง 3.0×10-3 - 1.1×10-2 mbar ต่อโครงสร้างฟิล์ม โดยโครงสร้างผลึกวิเคราะห์ด้วยเทคนิค GIXRD โครงสร้างจุลภาค ลักษณะพื้นผิวและความหนาวิเคราะห์ด้วยเทคนิค FE-SEM การส่งผ่านแสงวัดด้วย UV-VIS spectrophotometer และสมบัติไฮโดรฟิลิกประเมินจากมุมสัมผัสหลังการรับแสง UV ผลการศึกษาพบว่าความดันรวมมีผลต่อโครงสร้างและสมบัติไฮโดรฟิลิก ฟิล์มที่เตรียมได้มีลักษณะใสและมีค่าการส่งผ่านแสงสูง ฟิล์มที่ได้เป็นไทเทเนียมไดออกไซด์เฟสรูไทล์และอนาเทส โดยเฟสของฟิล์มเปลี่ยนจากรูไทล์เป็นเฟสผสมของรูไทล์/อนาเทส และอนาเทสตามความดันรวมที่เพิ่มขึ้น ความหนามีค่าในช่วง 113 nm ถึง 149 nm ขนาดผลึกเพิ่มขึ้นจาก 15.40 nm เป็น 65.10 nm ตามความดันรวมที่เพิ่ม ค่าดัชนีหักเห (n) มีค่าในช่วง 2.30-2.50 ค่าช่องแถบพลังงาน (Eg) มีค่าในช่วง 3.29 eV ถึง 3.42 eV ทั้งนี้ฟิล์มบางที่มีเฟสอนาเทสมีค่ามุมสัมผัสเป็น 0 องศาหลังรับแสงยูวีแสดงว่าฟิล์มมีสมบัติไฮโดรฟิลิกยิ่งยวด
Article Details
ต้นฉบับที่ได้รับการตีพิมพ์ถือเป็นสิทธิของเจ้าของต้นฉบับและของวารสารวิชาการ มทร.สุวรรณภูมิ เนื้อหาบทความในวารสารเป็นแนวคิดของผู้แต่ง มิใช่เป็นความคิดเห็นของคณะกรรมการการจัดทำวารสาร และมิใช่ความรับผิดชอบของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลสุวรรณภูมิ
เอกสารอ้างอิง
Babelon, P., Dequiedt, A. S., Mostéfa-Sba, H., Bourgeois, S., Sibillot, P., & Sacilotti, M. (1998). SEM and XPS studies of titanium dioxide thin films grown by MOCVD. Thin Solid Films, 322, 63-67.
Brady, G. S., & Clauser, H. R. (1991). Materials handbook. New York: McGraw-Hill.
Buranawong, A., Witit-anun, N., & Chaiyakun, S. (2012). Total pressure and annealing temperature effects on structure and photo-induce hydrophilicity of reactive DC sputtered TiO2 thin films. Engineering Journal, 16(3), 79-89.
Choeysuppaket, A., Chaiyakun, S., & Rattana, T. (2018). Effect of tungsten sputtering current on structural and morphological properties of WC thin films. SNRU Journal of Science and Technology, 10(1), 82-86.
Fan, J. C. C. (1981). Sputtered films for wavelength-selective applications. Thin Solid Films, 80, 125-136.
Fujishima, A., & Honda, K. (1972). Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode. Nature, 238, 37-38.
Fujishima, A., Rao, T. N., & Tryk, D. A. (2000). TiO2 photocatalysts and diamond electrode. Electrochimica Acta, 45, 4683-4690.
Horprathum, A., Eiamchai, P., Chindaudom, P., Pokaipisit, A., & Limsuwan, P. (2012). Oxygen partial pressure dependence of the properties of TiO2 thin films deposited by DC reactive magnetron sputtering. Procedia Engineering, 32, 676-682.
Leasen, S., & Boonyopakorn, N. (2017). The effect of RF power on crystal structure and electrical properties of aluminum-doped zinc oxide films prepared by RF magnetron sputtering technique. RMUTSB Acad. J., 5(2), 129-135. (in Thai)
Li, G. H., Yang, L., Jin, Y. X., & Zhang, L. D. (2000). Structural and optical properties of TiO2 Thin film and TiO2 + 2 wt.% ZnFe2O4 composite film prepared by r.f. sputtering. Thin Solid Films, 368, 163-167.
Mardare, D., Tasca, M., Delibas, M., & Rusu, G. I. (2000). On the structural properties and optical transmittance of TiO2 r.f. sputtered thin films. Applied Surface Science, 156, 200-206.
Pulker, H. K. (1999). Coatings on glass. Amsterdam: Elsevier Science Publishers B.V.
Ratova, M., Klaysri, R., Praserthdam, P., & Kelly, P. J. (2017). Pulsed DC magnetron sputtering deposition of crystalline photocatalytic titania coatings at elevated process pressures. Materials Science in Semiconductor Processing, 71, 188-196.
Ritter, E. (1975). Dielectric film materials for optical applications. In G. Hass, M. H. Franscombe, & R. W. Hoffman (Eds.), Physics of Thin Films, Vol. 8, New York: Academic Press.
Swanepoel, R. (1983). Determination of the thickness and optical constants of amorphous silicon. Journal of Physics E, 16, 1214-1222.
Tang, H., Prasad, K., Sanjine, R., Schmid, P. E., & Lévy, F. (1994). Electrical and optical properties of TiO2 anatase thin films. Journal of Applied Physics, 75, 2042-2047.
Tauc, J. (1972). Optical properties of solids. Amsterdam: North-Holland.
Thornton, J. A., (1978). Substrate heating in cylindrical magnetron sputtering sources. Thin Solid Films, 54(1), 23-31.
Wang. R., Sakai, N., Fujishima, A., Watanabe, T., & Hashimoto, K. (1999). Studies of surface wettability conversion on TiO2 single-crystal surfaces. Journal of Physical Chemistry B, 103, 2188-2194.
Yamagishi, M., Kuriki, S., Song, P. K., & Shigesato, Y. (2003). Thin film TiO2 photocatalyst deposited by reactive magnetron sputtering. Thin Solid Films, 442, 227-231.
Zhou, W., Zhong, X. X., Wu, X. C., Yuan, L. G., Shu, Q. W., & Xia, Y. X. (2006). Structural and optical properties of titanium oxide thin films deposited on unheated substrate at different total pressures by reactive dc magnetron sputtering with a substrate bias. Korean Physical Society, 49, 2168-2175.
