การเตรียมและวิเคราะห์อินเดียม-ทินออกไซด์โครงสร้างแบบแท่งนาโนโดยการเคลือบมุมต่ำด้วยกระบวนการเคลือบโดยไอเชิงฟิสิกส์สำหรับการประยุกต์ใช้เป็นขั้วไฟฟ้าโปร่งใส

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ทำการศึกษาการเคลือบฟิล์มแท่งนาโนอินเดียมทินออกไซด์ด้วยวิธีการระเหยสารด้วยลำอิเล็กตรอนร่วมกับเทคนิคการเอียงมุมและหมุนแผ่นรองรับ โดยทำการศึกษาโครงสร้างผลึก ลักษณะทางกายภาพ คุณสมบัติทางแสงและไฟฟ้า ของการเคลือบฟิล์มแท่งนาโนอินเดียมทินออกไซด์ และการเคลือบฟิล์มแท่งนาโนอินเดียมทินออกไซด์บนฟิล์มบางอินเดียมทินออกไซด์ โดยกำหนดเงื่อนไขอัตราการไหลของก๊าซออกซิเจน และกระแสไฟฟ้าที่ป้อนให้กับแหล่งกาเนิดไอออนที่ 8 sccm และ 1 แอมแปร์ ตามลำดับ ทำการปรับเอียงแผ่นรองรับให้เส้นพื้นผิวทำมุมกับทิศไอระเหยสารเป็นมุม 85 องศาและกำหนดเงื่อนไขการหมุนแผ่นรองรับจาก 0 ถึง 50 rpm กำหนดความหนาต่างกันจาก 200 ถึง 800 นาโนเมตร จากนั้นศึกษาฟิล์มแท่งนาโนอินเดียมทินออกไซด์ พบว่าฟิล์มแสดงลักษณะโครงผลึกของอินเดียมทินออกไซด์ที่ทุกการหมุนแผ่นรองรับ ลักษณะของแท่งนาโนเอียงเมื่อไม่หมุนแผ่นรองรับ และจะตั้งตรงและมีขนาดของแท่งนาโนใหญ่ขึ้นเมื่ออัตราเร็วเพิ่มขั้น นอกจากนั้นความหนาที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้ส่วนปลายของแท่งนาโนมีขนาดใหญ่ขึ้นและมีความเป็นผลึกที่ดีขึ้นแต่ค่าการส่องผ่านของแสงมีค่าลดลงและค่าความต้านทานไฟฟ้าเพิ่มขึ้น จากศึกษาฟิล์มแท่งนาโนอินเดียมทินออกไซด์บนฟิล์มบางอินเดียมทินออกไซด์ พบว่า ค่าการส่องผ่านและค่าความต้านทานไฟฟ้าที่ดีกว่าชั้นฟิล์มแท่งนาโนอินเดียมทินออกไซด์ โดยมีค่าการส่องผ่านแสงในช่วงตามองเห็นสูงถึง 92% และค่าความต้านไฟฟ้าประมาณ 2x10-4 โอห์มต่อเซนติเมตร และจากการศึกษาผลของอัตราการเคลือบ 0.1-0.75 nm/s พบว่าฟิล์มแท่งนาโนอินเดียมทินออกไซด์แสดงโครงผลึกที่ดีที่อัตราการเคลือบ 0.1 nm/s และ 0.25 nm/s ที่อัตราการเคลือบเพิ่มขึ้นฟิล์มแสดงโครงสร้างเป็นอสัญฐาน และยังมีค่าการส่องผ่านแสงในช่วงตามองเห็นของ ITO NRs/ITO-TF/Glass ดีกว่า ITO-TF/Glass โดยมีค่าการส่องผ่านแสงเฉลี่ยในช่วง 86–92% เนื่องจากผลของค่าดัชนีหักเหที่เปลี่ยนไป ส่วนค่าความต้านทานไฟฟ้าของ ITO NRs/ITO-TF/Glass สูงกว่า ITO-TF/Glass

คำสำคัญ