Deposition of Titanium Aluminium Nitride Thin Film by Reactive Unbalanced Magnetron Sputtering Method

การเคลือบฟิล์มบางไททาเนียม อลูมิเนียม ไนไตรด์ด้วยวิธีรีแอคตีฟ อันบาลานซ์ แมกนีตรอน สปัตเตอริง

Name: Adisorn Buranawong

Name: อดิศร บูรณวงศ์

keyword: Titanium Aluminium Nitride

Abstract: In this research, nanostructure titanium aluminium nitride thin films were deposited on three different unheated substrates, Si, glass, Cu-grid by reactive unbalanced magnetron sputtering. Ti and AI were used as co-sputtering targets. Al sputtering current was kept constant at 0.6 A whereas Ti sputtering current was set at different 0.6, 0.7, 0.8, 1.0, 1.2 A. For each Ti current, the film was deposited at different time of 15,3045 and 60 min, respectively. The deposited films were then characterized and analyzed by X-Ray Diffraction (XRD), Atomic Force Microscopy (AFM), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscopy (TEM). The results indicated that the modification of crystal structure, surface morphology and microstructure were depended on deposition parameters. The XRD patterns show polycrystalline structure with preferred orientations in (112), (004) and (153) planes which agree with standard structure of aluminium titanium nitride (AITi3N) films. The crystal size calculated from Scherrer's formula was depended on deposition parameters. In addition, the structure of AIThN was also confirmed by TEM. These results show that the films compose of high AI content. The root mean square surface roughness and the average thicknesses were strongly influenced by hi and deposition times. Cross section analysis by SEM showed dense and compact columnar morphology.

Abstract: ฟิล์มบางไททาเนียม อลูมิเนียมไนไตรด์ ที่มีโครงสร้างระดับนาโน จะถูกเคลือบลงบนวัสดุรองรับที่ ไม่ถูกความร้อนต่างชนิดกัน เช่น ซิลิกอน กระจก และ Cu-grid ด้วยวิธีเคลือบแอคตีฟ อันบาลานซ์ แมกนีตรอน สปัตเตอริง โดยใช้ไททาเนียมและอลูมิเนียมเป็นเป้าสารเคลือบแบบโคสปัตเตอริง ทำการเคลือบฟิล์มบางโดยกำหนดให้กระแสสปัตเตอริงของเป้าอลูมิเนียมคงที่เท่ากับ 0.6 A กระแส สปัตเตอริงของเป้าไททาเนียมเป็น 0.6, 0.7, 0.8, 1.0 และ 1.2 A แต่ละกระแสสปัตเตอริงจะใช้เวลาใน การเคลือบเป็น 15, 30, 45 และ 60 นาที ตามลำดับ ฟิล์มบางที่เคลือบได้จะนำไปศึกษาและวิเคราะห์ โครงสร้างผลึกรวมทั้งโครงสร้างจุลภาคด้วย X-ray diffration (XRD) และ transmission electrom microscopy ( TEM ) ลักษณะพื้นผิวและความหนาศึกษาด้วย atomic force microscopy ( AFM) ภาคตัดขวางวิเคราะห์ด้วย field emission scanning electrom microscopy ( FE-SEM) ผลการศึกษาพบว่าโครงสร้างผลึก ลักษณะพื้นผิวและ โครงสร้างจุลภาคของฟิล์มบางเปลี่ยนแปลงไป ตามเงื่อนไขในการเคลือบ จากเทคนิค XRD พบรูปแบบการเลี้ยวเบนแบบ polycrystal ที่ระนาบ (112) (004) และ (153) ตรงกับโครงสร้างผลึกมาตรฐานของอลูมิเนียม ไททาเนียม ไนไตรด์ (AlTi3N) Crystallite size ที่คำนวณจาก Scherrer's fomular ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการเคลือบเช่นกัน ทั้งนี้เทคนิค TEM ยังยืนยันโครงสร้าง AlTi2N ที่ได้ โดยแสดงว่ามีปริมาณของอลูมิเนียมสูง ความหยาบผิวและ ความหนาเฉลี่ยจะขึ้นอยู่กับกระแสที่ให้กับเป้าไททาเนียมและเวลาในการเคลือบ สำหรับภาคตัดขวาง ที่วิเคราะห์ด้วยเทคนิค FE-SEM พบว่าจะมีลักษณะแน่นและเป็นแบบคอลัมนาที่จัดเรียงตัวแบบแน่น

King Mongkut's University of Technology Thonburi. KMUTT Library

Address: BANGKOK

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: Pichet Limsuwan

Role: Advisor

Created: 2010

Modified: 2011-07-11

Issued: 2011-07-08

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: PHY549

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Physics

Grantor: King Mongkut's University of Technology Thonburi

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	PHY549.pdf	3.15 MB	124	2024-12-17 14:02:50
2	PHY549ab.pdf	47.47 KB	32	2019-06-26 09:31:48

ใช้เวลา

0.037709 วินาที