ผลของอุณหภูมิอบอ่อนที่มีต่อสมบัติความต้านทานการเกิดออกซิเดชันของฟิล์มบางไทเทเนียมไนไตรด์ที่เคลือบด้วยวิธี รีแอคทีฟ ดีซี แมกนีตรอน สปัตเตอริง

Effect of annealing temperature on oxidation resistance properties of tin thin films deposited by reactive dc magnetron sputtering method

Name: อดิศร บูรณวงศ์

Organization : มหาวิทยาลัยบูรพา. คณะวิทยาศาสตร์

Email : adisornb@buu.ac.th

ThaSH: ฟิล์มบาง

Classification :.DDC: 530

ThaSH: ไทเทเนียมไนไตรด์

Abstract: งานวิจัยนี้ศึกษาโครงสร้างและความต้านทานการเกิดออกซิเดชันของฟิล์มบางไทเทเนียมไนไตรด์ (TiN) ที่เคลือบด้วยเทคนิควิธีรีแอคทีฟดีซีแมกนีตรอนสปัตเตอริง โดยศึกษาโครงสร้างผลึกและพฤติกรรมการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิอบอ่อนในช่วง 500 - 1000 °C จากนั้นทำการศึกษาลักษณะเฉพาะด้วยเทคนิควิเคราะห์การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ (XRD), เทคนิคเอกซ์เรย์สเปคโตรสโคปีแบบกระจายพลังงาน (EDS) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดชนิดฟิลด์อีมิสชัน (FE-SEM) ผลการศึกษาด้วยเทคนิค XRD พบว่า เกิดออกซิเดชัน โดยมีรูปแบบการเลี้ยวเบนของโครงสร้างไทเทเนียมไดออกไซด์เฟสรูไทล์ตั้งแต่อุณหภูมิ 600 °C ขึ้นไปและความเข้มการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์เพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิอบอ่อน มีการรวมตัวของเกรนไปตามอุณหภูมิซึ่งสังเกตจากเทคนิค FE-SEM จากภาคตัดขวางของฟิล์มบางแสดงให้เห็นชั้นออกไซด์ขนาดบางบนฟิล์มที่เคลือบได้ที่อุณหภูมิ 500 °C และชั้นอออกไซด์มีความหนาเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิอบอ่อน ในขณะที่เกรนของฟิล์มบางไทเทเนียมไนไตรด์ที่อยู่ด้านล่างโตขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 500 °C และเริ่มมีช่องว่างเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 700 °C ขึ้นไป จากเทคนิค EDS พบธาตุออกซิเจนที่อุณหภูมิ 500 °C องค์ประกอบทางเคมีของธาตุไทเทเนียม ไนโตรเจน และออกซิเจนมีค่าเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ ในการอบอ่อน ส่วนค่าอัตราการเกิดออกซิเดชันนั้นขึ้นกับอุณหภูมิในการอบอ่อนและค่าพลังงานกระตุ้นในการเกิดออกซิเดชันที่คำนวณได้ในงานวิจัยนี้มีค่าเท่ากับ 44.54 kJ/mol

Noted: โครงการวิจัยประเภทงบประมาณสนับสนุนการวิจัยจากกองทุนวิจัยและพัฒนา มหาวิทยาลัยบูรพา ประจำปีงบประมาณ พ.ศ. 2562

Abstract: The structural and oxidation resistance of TiN thin films, grown by reactive DC magnetron sputtering technique was studied. To evaluate crystal structure and oxidation behavior of coated samples, annealing with the different temperature in the range of 500 - 1000 °C were conducted. After annealing, the films were characterized using X-ray Diffractometer (XRD), Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) and Field-Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM). The XRD resulted revealed that the formation oxidation which TiO2 rutile phase diffraction peak appear from 600 °C and the intensity of oxide increased gradually with temperature. The aggregation of grain increased with temperature were observed from FESEM. The cross-sectional results showed that the thin dense oxide over layer was present at 500 oC and the oxide thickness increased gradually with temperature. Meanwhile, underneath TiN grain grew above 500 oC and become more void structure after annealing at 700 °C. The oxygen content was found at 500 oC and the evolution of Ti, N and O with different elements compositions at various annealing temperatures were investigated from EDS technique. The oxidation rate was found to depend strongly on annealing temperature. The oxidation activation energy of 44.54 kJ/mol was obtained.

มหาวิทยาลัยบูรพา. สำนักหอสมุด

Address: ชลบุรี

Email: buulibrary@buu.ac.th

Name: กองทุนวิจัยและพัฒนา มหาวิทยาลัยบูรพา

Role: ผู้ให้ทุน

Created: 2564

Modified: 2565-01-10

Issued: 2565-01-10

งานวิจัย/Research report

application/pdf

CallNumber: 530.4275 อ128ผ 2564

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยบูรพา

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	2565_128.pdf	1.08 MB	1	2024-01-14 00:54:02

ใช้เวลา

0.027113 วินาที