40 Instalaţie experimentală pentru sinteza structurilor de ZnO în plasmă obţinută... CZU: :533.9:538.9 INSTALAŢIE EXPERIMENTALĂ PENTRU SINTEZA S

Documente similare
Tehnici de corodare uscată. Corodarea cu plasmă, corodările cu ioni reactivi. Descrierea procedeului, instalaţii, tehnici, avantaje. Tipuri de ioni ut

Microsoft Word - Lucrarea 14.doc

Laborator 2

Microsoft Word - DCE - lucrarea 5.doc

Microsoft Word - HMM - Instructiuni de instalare.doc

Microsoft Word - manual civic ro.doc

PRINCIPALELE REZULTATE OBTINUTE

PowerPoint Presentation

VIESMANN VITODENS 222-W Fişa tehnică Nr. de comandă şi preţuri: vezi lista de preţuri VITODENS 222-W Tip B2LA Cazan compact în condensaţie, pe combust

untitled

Produkt-Datenblatt

6

Subiecte

Institutul de Cercetări în Chimie Raluca Ripan Cluj-Napoca Tel: ; int 6489 Fax: Laboratorul Compusi Anorganici Dr. Laura MUREȘAN

Gamele grundfos se & sl POMPE PENTRU APE UZATE SUBMERSIBILE ŞI INSTALATE USCAT 0,9-30 kw 2, 4, 6 poli Fără compromisuri vehicularea în condiții de sig

UNIVERSITATEA ALEXANDRU IOAN CUZA din IASI FACULTATEA DE FIZICA Domeniul fundamental: Ştiinţe inginereşti Domeniul de licenţă: Ştiinţe inginereşti apl

1 / 13

Rezumatul fazei 2 PN Evaluarea fenomenelor de uzare abraziva a straturilor dure depuse prin sudare cu aliaje pe baza de Ni-Fe-Cr Lucrarea el

Minicurs CCS C / Aplicatia1 1.Programul CCS C Compiler. Instalare.Creare proiect. Descarcati ultima versiune a programului de

Instalații de climatizare Lucrarea nr. 8 Lucrarea nr. 8. STUDIUL UNEI CENTRALE DE CLIMATIZARE CONSTRUCȚIE. FUNCȚIONARE. REGLAREA PARAMETRILOR CLIMATIC

Efectele dopajului si ale dimensionalitatii asupra proprietatilor magnetice, structurale si morfologice si dinamicii de spin in micro si nanostructuri

Dräger REGARD-1 Unitate de comandă Sistemul Dräger REGARD -1 este un sistem de evaluare de sine stătător cu un singur canal, pentru monitorizarea gaze

Microsoft Word - Probleme-PS.doc

Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi Facultatea de Electronică, Telecomunicaţii şi Tehnologia Informaţiei Master Radio Comunicaţii PROIECT MICROS

Microsoft Word - lucrarea 6

Always leading the pack SEMICONDUCTOR FUNDAMENTAL DL 3155M11R Laborator TIME

Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi, Iași Facultatea de Electronică, Telecomunicații și Tehnologia Informației Triangulaţia și aplicații (referat) P

Microsoft Word - 14_vid_avansat.doc

RAPORT DE FAZA: ETAPA II, 30

Microsoft Word - Ghid Met prelev.doc

UNIVERSITATEA TEHNICĂ,,GHEORGHE ASACHI DIN IAŞI Facultatea de Electronică, Telecomunicaţii şi Tehnologia Informaţiei Metode de depunere a straturilor

ROMANIA N.29 prezzi.p65

ST Descărcătoare cu oxizi metalici de joasă tensiune

Microsoft Word - ST96m Rezistor.doc

H.G.1058

Microsoft Word _Evrika_Clasa10_PI_Solutie.doc

Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronice

FIŞA DISCIPLINEI - extras Anul universitar Denumirea disciplinei 1 METALURGIE FIZICĂ (2) Codul disciplinei 3IPM01DID Tipul disciplinei 2 DID

Untitled-1

ep0126

Laboratorul numarul 6 Reglarea turaţiei motorului asincron prin variația frecvenței de alimentare cu păstrarea raporului U/f constant Expresia turaţie

Rezumatul tezei Dragos Rusu.doc

Modularea proprietatilor filmelor epitaxiale de La MnO 3 (LSMO) La 0.66 Sr 0.33 MnO Filme de LSMO nanostructurate Traian Petrisor Jr. Monitorizare pro

Microsoft Word - FISE TEHNICE Liceul Oravita.doc

Soclu cu temporizator încorporat pentru seria 34 Elevatoare și macarale Mașini de împachetare Semaforizare SЕRIA 93 Mașini de îmbuteliere Depozite gli

Document2

Calitate aer comprimat Masurarea calitatii aerului comprimat conform ISO 8573 Continut de ulei rezidual - particule - umezeala Masurare continut ulei

Anexa nr

PowerPoint Presentation

Test 5: Referat examen an II ELECTRONICA APLICATA Sisteme de achizitii de date 1. Sa se exprime in scarile de temperature Celsius si Farentheit temper

Microsoft Word - C05_Traductoare de deplasare de tip transformator

Redresoare comandate.doc

RIELLO 40 GS - GSD GS/M VARIANTE CONSTRUCTIVE R40 GS o singură treaptă de funcţionare R 40 GS D - funcţionare în două trepte R 40 GS/M funcţionare în

Instrucţiuni de asamblare USCĂTOARELE DE CEREALE ANTTI M06 3W CAPETELE CANALELOR DE AER 0,5 M (ro) ANTTI-TEOLLISUUS OY Koskentie 89 FI Ka

Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iași Facutatea de Electronică, Telecomunicații și Tehnologia Informației Referat MEMS Microsenzori de accele

MULTIMETRU DIGITAL AX-585 INSTRUCŢIUNI DE UTILIZARE

HIDROFOR ATDP 370A ATDP 505A MANUAL DE UTILIZARE Ver. 1/ Rev. 0; ; Traducere a instrucţiunilor originale 1

MANUAL DE UTILIZARE TERMOSTAT DE CAMERĂ EBERLE INSTAT PLUS 3R Cod produs: I. Instrucţiuni de utilizare Manevrarea produsului (privire de ansamb

Catalog VRV pdf

We measure it. Detectoare pentru scurgeri de gaze testo testo testo testo detector de gaze testo 316-Ex CH4 C3H8 H2 Verificarea scur

centrale noi 2015 copia copy copy

MINISTERUL EDUCAŢIEI ŞI TINERETULUI AL REPUBLICII MOLDOVA

LABORATOR AUTOMATIZĂRI, MECATRONICĂ ACȚIONĂRI ELECTRICE 1. Poziția 1 Denumire Produs: Stand de invatare bazele electrotehnicii Cod: TISM250 Pret unita

Membrane lichide poliuretanice pentru hidroizolarea acoperişurilor Membrane lichide poliuretanice pentru hidroizolarea rezervoarelor de apă Membrane l

CONDUCEREA AUTOMATĂ A INSTALAŢIILOR SOLARE CU SUSŢINERE PENTRU ÎNCĂLZIRE ŞI PREPARAREA APEI CALDE MENAJERE Popescu Daniel, conf. univ. dr. ing., Unive

Lucrarea 13. Controlul unor procese complexe printr-o platforma de tip Arduino (continuarea lucrarii 12) 1. Obiectivul lucrarii Lucrarea isi propune s

2 / 10

Dispozitive BENDER pentru monitorizarea rezistenţei de izolaţie Pornind de la necesitatea unui sistem de alimentare cu energie electrică cât mai sigur

Fişă tehnică produs Caracteristici RM4UB35 single-phase network control relay RM4-U - range V Caracteristici Principale Gama de produse Tip p

ep0117

Microsoft Word - S_c63.doc

Fişă tehnică produs Caracteristici RM4JA32MW current measurement relay RM4-J - range A V AC DC Caracteristici Principale Gama de pro

Fișă tehnică testo 521 Instrument pentru măsurarea presiunii diferențiale testo 521 ideal pentru măsurări cu tub Pitot Senzor integrat pentru presiune

RAPORT FINAL Perioada de implementare: CU TITLUL: Analiza și testarea distribuției câmpului electric la izolatoare din materiale compozite p

LABORATOR AUTOMATIZĂRI, MECATRONICĂ: ACȚIONĂRI ELECTRICE 1. Poziția 1Denumire Produs: Tablou Electric cu module de comanda pentru Acționări Cod: TISM2

FILTRE DE REALIZARE CU CIRCUITE DE INTEGRARE

SPECIFICAŢIE TEHNICĂ pentru Izolatoare și lanțuri de izolatoare compozite de 110 kv Indicativ ST 35 Pagina: 1 / 20 FOAIE DE VALIDARE Specificaţie tehn

PowerPoint Presentation

ST Izolator suport de 35 kV pentru stații de transformare

Slide 1

UNIVERSITATEA DE VEST DIN TIMIȘOARA FACULTATEA DE FIZICA CONCURSUL NAȚIONAL DE FIZICĂ CONSTANTIN SĂLCEANU 30 MARTIE 2019 Sunt obligatorii toate subiec

Partenerul dumneavoastră de oţel COROPLATE Table compozite rezistente la uzură Protejează echipamentele, reduce costurile. Rezistenţa la uzură în dome

untitled

(Microsoft Word - Statie solara 278HE - 279HE_manual tehnic&instructiuni de \205)

Nr Analizor de spectru pana la 1 GHz (prima parte) - DTMF cu 4 sau 8 canale - Microemitator UHF - Receptor pentru banda de 7MHz - Analizor de d

Microsoft Word - Time relays TR4N series.doc

PowerPoint Presentation

Microsoft Word - 12 Emilia PAUSAN.doc

ep0091

General safety precautions

Date tehnice Dispozitive de acţionare şi indicatori Dispozitive de acţionare, indicatori şi blocuri de contact CE, VDE Evaluări electrice (IEC

\ Ministerul Educaţiei, Culturii şi Cercetării al Republicii Moldova COORDONAT: 2017 Facultatea CHIMIE ŞI TEHNOLOGIE CHIMICĂ PLAN DE ÎNVĂŢĂMÂNT Nivelu

Cleme terminale Cleme terminale În circuitele de joasă tensiune sunt folosite diferite elemente de legătură pentru a forma legături funcţionale. Sigur

Microsoft Word - PN204 - Raport faza 1 _site.doc

BAZELE ELECTRONICII LUCRĂRI PRACTICE

Investeşte în oameni ! FONDUL SOCIAL EUROPEAN Programul Operaţional Sectorial pentru Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 – Axa prioritară nr. 1 „

Microsoft Word - RECEPTOR CD 202E

Microsoft Word - Sticlostratitex

FIŞA DISCIPLINEI 1. Date despre program 1.1 Instituţia de învăţământ superior Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca 1.2 Facultatea Mecanică 1.3 Depart

Transcriere:

40 Instalaţie experimentală pentru sinteza structurilor de ZnO în plasmă obţinută... CZU: 621.38:533.9:538.9 INSTALAŢIE EXPERIMENTALĂ PENTRU SINTEZA STRUCTURILOR DE ZnO ÎN PLASMĂ OBŢINUTĂ PRIN DESCĂRCARE ELECTRICĂ ÎN IMPULS Valeriu Guţan, Ion Olaru, Mihail Radcenco, Mihail Negritu, Andrei Cerneleanu (Universitatea de Stat Alecu Russo, Republica Moldova) În lucrare este prezentată o instalaţie experimentală pentru sinteza structurilor şi straturilor din oxid de zinc în plasmă obţinută prin descărcare electrică în impuls. Este descrisă schema dispozitivului electronic pentru formarea şi modularea plasmei, precum şi construcţia camerei în care sînt studiate regimurile tehnologice de sinteză. Sînt analizate unele rezultate experimentale preventive. Introducere Oxidul de zinc reprezintă un material semiconductor, care, graţie proprietăţilor sale, poate fi utilizat în dispozitivele piezoelectrice, ghidurile de unde optice, detectorii de gaze, laserii cu emisie în regiunea UV a spectrului [1]. În ultimul timp, interesul faţă de acest material se confirmă prin creşterea numărului de lucrari stiintifice dedicate sintezei şi studierii proprietatilor peliculelor şi nanostructurilor de oxid de zinc. Sinteza peliculelor şi structurilor de ZnO poate fi realizată prin mai multe metode: metoda chimică de depunere cu transport din fază de vapori [2], metoda fizică de depunere prin ablaţiune laser sau cu plasmă [3,4], metode combinate [5]. În lucrările [6, 7] este descris procesul de obţinere a nanostructurilor de oxid de zinc şi oxid de galiu prin sinteză în arc voltaic. Această metodă, pe lîngă avantajele evidente (simplitate în realizare şi viteză înaltă), are şi dezavantaje: controlul şi dirijarea procesului de sinteză şi depunere a structurilor oxidice sînt mai dificile decît în cazul altor metode. Dificultatea monitorizării procesului de sinteză este cauzată, în mod special, de valorile înalte ale curentului care întreţine arcul voltaic. O posibilă soluţie a problemei dirijării procesului de sinteză în condiţii de plasmă este utilizarea unor impulsuri de tensiune înaltă, modulate amplitudic, pentru crearea descărcărilor în arc întrerupte. Scopul acestei lucrări a fost proiectarea şi elaborarea unei instalaţii experimentale pentru sinteza structurilor de oxid de zinc în condiţii dirijate ale descărcării electrice de tensiune înaltă în impuls. Descrierea instalaţiei experimentale La baza proiectării instalaţiei este pus conceptul dozării energiei termice emanate în zona de sinteză prin întreruperea periodică a procesului de descărcare.

Instalaţie experimentală pentru sinteza structurilor de ZnO în plasmă obţinută... 41 Instalaţia experimentală elaborată este formată din-un bloc electronic (fig.1) care permite generarea impulsurilor de tensiune înaltă cu reglarea parametrilor de descărcare şi o cameră experimentală tehnologică (fig.2) în care are loc sinteza propriu-zisă a structurilor de ZnO. Schema principială a blocului electronic destinat obţinerii plasmei prin descărcare electrică în impuls include 3 unităţi structurale independente: acumulatorul de energie cu cheie electronică (I), blocul de dirijare a frecvenţei de repetiţie (II) şi blocul de amorsare a interstiţiului electrozilor (III). Fig.1. Schema principială a blocului electronic pentru obţinerea plasmei prin descărcare electrică în impuls I- acumulatorul de energie cu cheie electronică; II - blocul de dirijare cu frecvenţa de repetiţie; III. blocul de amorsare a interstiţiului. Obţinerea impulsurilor de tensiune înaltă se realizează prin descărcarea capacităţii de tensiune înaltă C 1 (100µF, 2 kv) prin intermediului tiristorului T 1, care, datorită circuitului L 1 C 2, poate întrerupe procesul de descărcare la intervalul de timp stabilit. Durata imulsului de descărcare poate fi stabilită în limitele 10-40 ms prin modificarea parametrilor circuitului L 1 C 2. Energia impulsului de descărcare este determinată de valoarea tensiunii de încărcare a capacităţii C 1. Blocul de dirijare cu frecvenţa de repetiţie include un generator reglabil de impulsuri tip-rc cu descărcare prin intermediul dinistorului T 2, care permite, pe de o parte, selectarea frecvenţelor de repetiţie în intervalul 1 30 Hz, pe de altă parte, dirijează procesul de deschidere a tiristorului T 1. Blocul de amorsare este destinat obţinerii unui canal conductor între electrozi prin străpungere cu tensiune înaltă (15-20 kv). Pentru a proteja tiristorul T 1, circuitele electronice ale blocurilor componente sînt separate prin intermediul diodelor de tensiune înaltă D 9 -D 11.

42 Instalaţie experimentală pentru sinteza structurilor de ZnO în plasmă obţinută... La bornele de ieşire ale blocului de amorsare a interstiţiului sînt conectate contactoarele suport pentru electrozi ale camerei experimentale. Camera este destinată asigurării condiţiilor necesare pentru sinteza structurilor de ZnO în medii gazose şi reprezintă un tub din cuarţ, ale cărui capete sînt acoperite ermetic cu flanşe din material dielectric, pe care sint asamblate elementele de conexiune electrică şi de introducere / evacuare a gazului (Fig.2). În incinta camerei se află o sobă (3) care poate menţine temperatura suportului pe care are loc depunerea în limitele 50 500 0 C. Tensiunea înaltă, necesară pentru ionizarea iniţială a mediului gazos din interstiţiu şi declanşarea descărcării, este aplicată electrozilor din Zn pur prin intermediul contactoarelor suport (4). Ulterior, la contactoarele-suport este aplicată tensiunea de întreţinere a descărcării (0,5-1 kv) care crează plasma necesară pentru procesul de sinteză. Elementele schemelor electrice de formare a tensiunilor de iniţiere şi întreţinere a descărcării sînt separate prin intermediul diodelor de tensiune înaltă D 9 D 12. Fig.2. Cameră experimentală pentru studierea regimurilor tehnologice de depunere a structurilor şi peliculelor în get de gaz prin evaporare cu plasmă modulată. 1 ştuţ pentru evacuare - vacuumare; 2 flanşa inferioară; 3 sobă cu suport pentru probe; 4 contactoare-suport pentru electrozi; 5 - tub din cuarţ; 6 element de etanşare; 7 - flanşa superioară; 8 ştuţ pentru introducerea gazului. Spre deosebire de descărcarea cu arc voltaic, la care sînt atinse valori ale temperaturii de cca 6000 0 C, în plasma obţinută prin descărcare electrică în impuls valorile temperaturii sînt cu mult mai reduse (cca 2000-3000 0 C), fiind determinate de parametrii energetici ai impulsului de descărcare. Astfel, reglînd valorile tensiunii, curentului şi durata impulsului, pot fi create diferite regimuri energetice de sinteză a structurilor oxidice de Zn.

Instalaţie experimentală pentru sinteza structurilor de ZnO în plasmă obţinută... 43 Rezultate experimentale şi concluzii Rezultatele experimentale preventive au demonstrat posibilitatea sintezei structurilor fine, a peliculelor şi cristalelor pe diferite suporturi. Regimurile de sinteză a diferitor tipuri de structuri au fost determinate experimental prin modificarea valorii interstiţiului între electrozii din Zn, asamblaţi în contactoarele suport, tensiunii de descărcare şi frecvenţei de repetiţie. Condiţiile de sinteză pot fi optimizate prin crearea în incinta camerei a unui mediu gazos inert (Ar, He) la presiuni comparabile cu presiunea atmosferică şi orientarea spre suprafaţa suportului a unui get de oxigen care întreţine procesul de oxidare şi transportă ionii de ZnO. În fot.1 este prezentată camera experimentală tehnologică în regim de depunere a peliculelor de ZnO prin evaporare cu plasmă modulată pe suport de siliciu încălzit la temperatura 300 0 C în get de oxigen. Particularităţile structurilor obţinute au fost preventiv analizate prin caracterizarea morfologică a suprafeţei cu microscopie electronică şi prin analiza spectrelor de fotoluminescenţă. Bibliografie Fot.1. Cameră experimentală tehnologică în funcţiune. 1. Steiner, T., Semiconductor nanostructures for optoelectronic applications / Artech House, Inc. Boston, London, 2004, 424 p. 2. Dong, Chan Kim, Bo,Hyun Kong, Young, Yi Kim et al., Effect of buffer thickness on the formation of ZnO nanorods grown by MOCVD // Solid State Phenomena, 2007, v.124-126, p.101-104. 3. Жерихин, А.Н., Худобенко, А.И., Вильямс, Р.Т. и др., Лазерное напыление пленок ZnO на кремниевые и сапфировые подложки // Квантовая электроника, 2003, т.33, 11, стр.975-980. 4. Агаев, Б.М., Камилов, И.К., Мамедов, В.В., Нитевидные кристаллы оксида цинка // Письма в ЖТФ, 1997, т.23, с.58-63. 5. Asahara, H., Inokuchi, A., Watanuki, K. et al., Characterization of Zinc Oxide Films Grown by a Newly Developed Plasma Enhanced Metal Organic Chemical Vapor Deposition Employing Microwave Excited High Density Plasma // Japanese Journal of Applied Physics, 2008, vol. 47, p. 2994-2998.

6. Покровский, В.В., Касумов, М.М., Получение и механизм роста наноструктур из оксида цинка в дуговом разряде // Письма в ЖТФ, 2007, т. 33, с.88-94. 7. Choi, Y. C., Kim, W. S., Park, Y. S. et al., Catalytic Growth of β-ga 2 O 3 Nanowires by Arc Discharge // Advanced Materials, 2000, v.12, p.746. EXPERIMENTAL INSTALLATION FOR ACQUIRING THE STRUCTURES OF ZnO THROUGH ELECTRIC DISCHARGE IN IMPULSE Valeriu Gutan, Ion Olaru, Mihail Radcenco, Mihail Negritu, Andrei Cerneleanu (State University Alecu Russo, Republic of Moldova) This work presents the experimental installation for synthesis of structures and thin films from ZnO in plasma obtained through electric discharge in impulse. The scheme of the electronical device for the formation and modulation of plasma as well, as the construction of the room in which technological regimes of synthesis are described. Some preventive experimental results are being analyzed. Prezentat la redacţie la 18.09.08