Name: niobium oxide films deposited by reactive sputtering: effect of oxygen flow rate
Uploaded: 2019-09-28T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Niobium Oxide Films Deposited by Reactive Sputtering: Effect of Oxygen Flow Rate at JoVE.com

Arbetet stöddes av Fundação de Amparo à pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), Centro de Desenvolvimento de Materiais Cerâmicos (CDMF-FAPESP nº 2013/07296-2, 2017/11072-3, 2013/09963-6 och 2017/18916-2). Speciellt tack till professor Máximo Siu Li för PL mätningar.

1. etsning och rengöring av underlaget
<ol><li>Med hjälp av ett glas skärsystem, form 2,5 x 2,5 cm substrat för fluorid tunn oxid (FTO).</li>
	<li>Skydda en del av underlaget ytan med en termisk tejp lämnar 0,5 cm av en sida utsätts.</li>
	<li>Deponera en liten mängd zinkpulver (tillräckligt för att täcka det område som ska etsad) på toppen av den exponerade FTO och släppa koncentrerad saltsyra (HCl) på zink pulvret långsamt tills allt zinkpulver förbrukas av reaktionen. Omedelbart efter, skölj substra...

<ol>
	<li>Wasa, K., Kitabatake, M., Adachi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Thin film materials technology : sputtering of compound materials. , (2004).</li><li>Kelly, P. J., Arnell, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetron+sputtering:+A+review+of+recent+developments+and+applications.">Magnetron sputtering: A review of recent developments and applications.</a> Vacuum. 56, 159-172 (2000).</li><li>Chen, W. -. C., Peng, C. Y., Chang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heteroepitaxial+growth+of+TiN+film+on+MgO+(100)+by+reactive+magnetron+sputtering.">Heteroepitaxial growth of TiN film on MgO (100) by reactive magnetron sputtering.</a> Nanoscale Research Letters. 9, 551 (2014).</li><li>Guo, Q. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heteroepitaxial+growth+of+gallium+nitride+on+(+1+1+1+)+GaAs+substrates+by+radio+frequency+magnetron+sputtering.">Heteroepitaxial growth of gallium nitride on ( 1 1 1 ) GaAs substrates by radio frequency magnetron sputtering.</a> Journal of Crystal Growth. 239, 1079-1083 (2002).</li><li>Berg, S., Nyberg, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fundamental+understanding+and+modeling+of+reactive+sputtering+processes.">Fundamental understanding and modeling of reactive sputtering processes.</a> Thin Solid films. (476), 215-230 (2005).</li><li>Wong, M. S., Sproul, W. D., Chu, X., Barnett, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactive+magnetron+sputter+deposition+of+niobium+nitride+films.">Reactive magnetron sputter deposition of niobium nitride films.</a> Journal Vacuum Science &amp; Technology A: Vacuum, Surfaces and Films. 11, 1528-1533 (2002).</li><li>Zoita, C. N., Braic, L., Kiss, A., Braic, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+NbC+coatings+deposited+by+magnetron+sputtering+method.">Characterization of NbC coatings deposited by magnetron sputtering method.</a> Surface and Coatings Technology. 204, 2002-2005 (2010).</li><li>Nico, C., Monteiro, T., Gra&#231;a, M. P. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Niobium+oxides+and+niobates+physical+properties:+Review+and+prospects.">Niobium oxides and niobates physical properties: Review and prospects.</a> Progress in Materials Science. 80, 1-37 (2016).</li><li>Aegerter, M. A., Schmitt, M., Guo, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sol-gel+niobium+pentoxide+coatings:+Applications+to+photovoltaic+energy+conversion+and+electrochromism.">Sol-gel niobium pentoxide coatings: Applications to photovoltaic energy conversion and electrochromism.</a> International Journal of Photoenergy. 4, 1-10 (2002).</li><li>Fernandes, S. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hysteresis+dependence+on+CH3NH3PbI3+deposition+method+in+perovskite+solar+cells.">Hysteresis dependence on CH3NH3PbI3 deposition method in perovskite solar cells.</a> Proceedings of SPIE - International Society for Optics and Photonics. 9936, 9936 (2016).</li><li>Fernandes, S. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nb2O5hole+blocking+layer+for+hysteresis-free+perovskite+solar+cells.">Nb2O5hole blocking layer for hysteresis-free perovskite solar cells.</a> Materials Letters. 181, 103-107 (2016).</li><li>Hamada, K., Murakami, N., Tsubota, T., Ohno, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solution-processed+amorphous+niobium+oxide+as+a+novel+electron+collection+layer+for+inverted+polymer+solar+cells.">Solution-processed amorphous niobium oxide as a novel electron collection layer for inverted polymer solar cells.</a> Chemical Physics Letters. 586, 81-84 (2013).</li><li>Aegerter, M. a. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sol-gel+niobium+pentoxide:+A+promising+material+for+electrochromic+coatings,+batteries,+nanocrystalline+solar+cells+and+catalysis.">Sol-gel niobium pentoxide: A promising material for electrochromic coatings, batteries, nanocrystalline solar cells and catalysis.</a> Solar Energy Materials and Solar Cells. 68, 401-422 (2001).</li><li>Rani, R. A., Zoolfakar, A. S., O'Mullane, A. P., Austin, M. W., Kalantar-Zadeh, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thin+films+and+nanostructures+of+niobium+pentoxide:+fundamental+properties,+synthesis+methods+and+applications.">Thin films and nanostructures of niobium pentoxide: fundamental properties, synthesis methods and applications.</a> Journal Materials Chemistry A. 2, 15683-15703 (2014).</li><li>Foroughi-Abari, A., Cadien, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth,+structure+and+properties+of+sputtered+niobium+oxide+thin+films.">Growth, structure and properties of sputtered niobium oxide thin films.</a> Thin Solid Films. 519, 3068-3073 (2011).</li><li>Numata, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nb-doped+amorphous+titanium+oxide+compact+layer+for+formamidinium-based+high+efficiency+perovskite+solar+cells+by+low-temperature+fabrication.">Nb-doped amorphous titanium oxide compact layer for formamidinium-based high efficiency perovskite solar cells by low-temperature fabrication.</a> Journal Materials Chemistry A. 6, 9583-9591 (2018).</li><li>Gra&#231;a, M. P. F., Meireles, A., Nico, C., Valente, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nb2O5+nanosize+powders+prepared+by+sol-gel+-+Structure,+morphology+and+dielectric+properties.">Nb2O5 nanosize powders prepared by sol-gel - Structure, morphology and dielectric properties.</a> Journal of Alloys and Compounds. 553, 177-182 (2013).</li><li>Kogo, A., Numata, Y., Ikegami, M., Miyasaka, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nb+2+O+5+Blocking+Layer+for+High+Open-circuit+Voltage+Perovskite+Solar+Cells.">Nb 2 O 5 Blocking Layer for High Open-circuit Voltage Perovskite Solar Cells.</a> Chemistry Letters. 44, 829-830 (2015).</li><li>Ueno, S., Fujihara, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+an+Nb2O5+nanolayer+coating+on+ZnO+electrodes+in+dye-sensitized+solar+cells.">Effect of an Nb2O5 nanolayer coating on ZnO electrodes in dye-sensitized solar cells.</a> Electrochimica Acta. 56, 2906-2913 (2011).</li><li>Fernandes, S. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploring+the+Properties+of+Niobium+Oxide+Films+for+Electron+Transport+Layers+in+Perovskite+Solar+Cells.">Exploring the Properties of Niobium Oxide Films for Electron Transport Layers in Perovskite Solar Cells.</a> Frontiers in Chemistry. 7, 1-9 (2019).</li><li>Shirani, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tribologically+enhanced+self-healing+of+niobium+oxide+surfaces.">Tribologically enhanced self-healing of niobium oxide surfaces.</a> Surface and Coatings Technology. 364, 273-278 (2014).</li><li>Yan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nb2O5/TiO2+heterojunctions:+Synthesis+strategy+and+photocatalytic+activity.">Nb2O5/TiO2 heterojunctions: Synthesis strategy and photocatalytic activity.</a> Applied Catalysis B: Environmental. 152 (1), 280-288 (2014).</li></ol>

Den niob oxid filmer som utarbetats i detta arbete användes som elektrontransport skikt i Perovskit solceller. Den viktigaste egenskapen som krävs för ett elektrontransport skikt är att förhindra rekombination, blockera hål och överföra effektivt elektroner.
I detta avseende är användningen av reaktiv sputtring teknik fördelaktigt eftersom det ger täta och kompakta filmer. Också, som redan nämnts, jämfört med sol-gel, anodisering, hydrotermisk, och kemisk Vapor deposition synte...

Sputtring tekniken används ofta för att deponera högkvalitativa filmer. Dess huvudsakliga tillämpning är i halvledarindustrin, även om det används också i ytbeläggning för förbättring av mekaniska egenskaper, och reflekterande lager1. Den största fördelen med sputtring är möjligheten att deponera olika material över olika substrat; god reproducerbarhet och kontroll över deponerings parametrarna. Sputtring tekniken tillåter deposition av homogena filmer, med god vidhäftning över stora områden och till låg kostnad jämfört med andra deponerings metoder som kemisk Vapor deposition (CVD), molekylstråle epitaxyen (MBE) och atomlager deposition (ALD) 1,2. Vanligtvis halvledar filmer deponeras av sputtring är amorft eller polykristallint, men det finns några rapporter om epitaxiell tillväxt genom sputtring3,4. Ändå är sputtring processen mycket komplex och räckvidden av parametern är bred5, så för att uppnå högkvalitativa filmer, en god förståelse av processen och parameter optimering är nödvändig för varje material.
Det finns flera artiklar som rapporterar om deposition av niob oxid filmer av sputtring, samt niob nitrid6 och niob Carbide7. Bland NB-oxider, niob pentoxid (NB2O5) är en transparent, luft-stabil och vatten-olösligt material som uppvisar omfattande polymorfism. Det är en n-typ halvledare med band gap värden mellan 3,1 till 5,3 EV, vilket ger dessa oxider ett brett spektrum av tillämpningar8,9,10,11,12,13 ,14,15,16,17,18,19. NB2O5 har väckt stor uppmärksamhet som ett lovande material som skall användas i Perovskit solceller på grund av dess jämförbara elektron injektion effektivitet och bättre kemisk stabilitet jämfört med titandioxid (tio2). Dessutom kan bandet gap av NB2O5 förbättra den öppna kretsen spänning (Voc) av cellerna14.
I detta arbete deponerades NB2O5 av reaktiv sputtring under olika syre flödeshastigheter. Vid låga syre flöden, var konduktivitet av filmerna ökas utan att använda sig av doping, som introducerar föroreningar på systemet. Dessa filmer användes som elektrontransport skikt i Perovskit solceller förbättra prestandan hos dessa celler. Det konstaterades att minska mängden syre inducerar bildandet av syre lediga, vilket ökar konduktivitet av filmerna som leder till solceller med bättre effektivitet.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>2-propanol</td>
			<td>Merck</td>
			<td>67-63-0</td>
			<td>solvent with maximum of 0.005% H2O</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-tert-butylpyridine</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>3978-81-2</td>
			<td>chemical with 96% purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>acetonitrile</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>75-05-8</td>
			<td>anhydrous solvent , 99.8% purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>bis(trifluoromethane)sulfonimide lithium salt</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>90076-65-6</td>
			<td>chemical with &#8805;99.95% purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>chlorobenzene</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>108-90-7</td>
			<td>anhydrous solvent , 99.8% purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ethanol</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>200-578-6</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorine doped tin oxide (SnO2:F) glass substrate</td>
			<td>Solaronix</td>
			<td>TCO22-7/LI</td>
			<td>substrate to deposit films</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kaptom tape</td>
			<td>Usinainfo</td>
			<td>04227</td>
			<td>thermal tape used to cover the substrates</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kurt J Lesker magnetron sputtering system</td>
			<td>Kurt J Lesker</td>
			<td>------</td>
			<td>Sputtering equipment used to deposit compact films</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lead (II) iodide</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>10101-63-0</td>
			<td>PbI2 salt- 99.998% purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>methylammonium iodide</td>
			<td>Dyesol</td>
			<td>14965-49-2</td>
			<td>CH3NH3I salt</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N2,N2,N2&#8242;,N2&#8242;,N7,N7,N7&#8242;,N7&#8242;-octakis (4-methoxyphenyl)-9,9&#8242;-spirobi [9H-fluorene]-2,2&#8242;,7,7&#8242;-tetramine</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>207739-72-8</td>
			<td>Spiro-OMeTAD salt, 99% purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Niobium target of 3&#8221;</td>
			<td>CBMM- Brazilian Metallurgy and Mining Company</td>
			<td>------</td>
			<td>niobium sputtering target used in the sputtering system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-N dimethylformamide</td>
			<td>Merck</td>
			<td>68-12-2</td>
			<td>solvent with maximum of 0.003% H2O</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TiO2 paste</td>
			<td>Dyesol</td>
			<td>DSL 30NR-D</td>
			<td>titanium dioxide paste</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tris(2-(1H-pyrazol-1-yl)-4-tert-butylpyridine)cobalt(III) tri[bis(trifluoromethane)sulfonimide]</td>
			<td>Dyesol</td>
			<td>329768935</td>
			<td>FK 209 Co(III) TFSL salt</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

niobium oxide films deposited by reactive sputtering: effect of oxygen flow rate

Reaktiv sputtring är en mångsidig teknik som används för att bilda kompakta filmer med utmärkt homogenitet. Dessutom ger det enkel kontroll över deposition parametrar såsom gas flöde som resulterar i förändringar på sammansättningen och därmed i filmen krävs egenskaper. I denna rapport, reaktiv sputtring används för att sätta in niob oxid filmer. En niob mål används som metall källa och olika syre flöden för att sätta in niob oxid filmer. Syreflödet ändrades från 3 till 10 SCCM. Filmerna deponeras under låg syreflödet visar högre elektrisk ledningsförmåga och ger bättre Perovskit solceller när den används som elektrontransport skikt.

I sputtring systemet, är nedfallet hastigheten starkt påverkad av syreflödet. Nedfallet sjunker när syreflödet ökas. Med tanke på de nuvarande förhållandena i målområdet används och plasma effekt, det observeras att från 3 till 4 SCCM det finns en uttrycksfull minskning på deposition hastighet, men när syret ökas från 4 till 10 SCCM det blir mindre uttalad. I regimen av 3 SCCM är nedfallet hastighet 1,1 Nm/s, minskar abrupt till 0,1 Nm/s för 10 SCCM som framgår av figur 1...

Watch this Scientific Journal Video about Niobium Oxide Films Deposited by Reactive Sputtering: Effect of Oxygen Flow Rate at JoVE.com

Niobium Oxide Films Deposited by Reactive Sputtering: Effect of Oxygen Flow Rate

Här presenterar vi ett protokoll för niob oxid filmer deposition av reaktiv sputtring med olika syre flöden för användning som ett elektrontransport skikt i Perovskit solceller.

Niobium oxid filmer deponeras genom reaktiv sputtring: effekten av syre flöde

Reactive sputtering is a versatile technique used to form compact films with excellent homogeneity. In addition, it allows easy control over deposition ...

I den reaktiva sputter tekniken är det möjligt att ha en fin kontroll av de parametrar som gör det möjligt att deponera nioboxid rök med olika stochiometer och preferens. Den största fördelen med denna teknik är nedfallet av homogena ångor med god vidhäftning över stora områden och till låg kostnad och låga hinder för produktionen. Det är viktigt att vara uppmärksam på varje steg och att inte hoppa över några.Att inse hur man hanterar utrustning och ångornas slutliga utseende bidrar till att uppnå ett bra avsättning. Börja med att skydda substratet yta med en termisk tejp, lämnar 0,5 cm av ena sidan exponeras. Deponera tillräckligt med zinkpulver för att täcka det område som ska etsas på ovansidan av den exponerade fluortunna oxid.Släpp sedan långsamt koncentrerad saltsyra tills allt zinkpulver förbrukas av reaktionen. Tvätta omedelbart substratet med det joniserade vattnet. Ta bort bandet.Och sonikera substratet med tvål i 15 minuter, följt av två gånger i vatten, aceton och isopropanol alkohol. Efter fastställande av underlaget genom en metall skuggmask, placera substratet i sputteringskammaren. Efter tätning kammaren, starta mekaniker pump, och slå på turbo molekylär pump.När vakuumet når fem gånger 10 till de negativa fem torr, öppna vattenkylaren systemet och slå på substrat värmesystem. Ställ in temperaturen till 500 grader Celsius, öka 100 grader Celsius var femte minut tills den når önskat värde. Ställ in argon till 40 SCCM, och syret till tre vanliga kubikcentimeter per minut.För in argon i kammaren. Och ställa in trycket till fem gånger 10 till de negativa tre torr, och radiofrekvensen till 120 watt. Slå på radiofrekvensen.Använda impedans matchande rutan för att stämma frekvensen vid behov. Om plasman inte startar, öka trycket långsamt tills det når två gånger 10 till de negativa två torr. Med hjälp av en grindventil som kan öppnas eller stängas för att ändra pumphastigheten för att ställa in trycket.Håll plasman på 120 watt i 10 minuter för att rengöra Niobium-målet och för att avlägsna eventuellt oxidskikt som finns i dess yta. Efter stabilisering, införa Syre i kammaren, ställ in RF-effekt till 240 watt, och öppna substratet slutare. Starta nedfallet och ställ in depositionstiden, för att uppnå en slutlig tjocklek på 100 nanometer.Så snart avsättningen är klar, stäng slutaren, stäng av radiofrekvensen, stäng gaserna och minska underlagets temperatur. När underlaget temperaturen når rumstemperatur, införa luft för att återupprätta det omgivande trycket innan du öppnar kammaren, och ta bort substratet. För solcellskonstruktion, skydda båda sidor av substratet med en bit tejp och använd en spinn coater på 4, 000 rotationer per minut i 30 sekunder för att deponera en mesoporös titandioxid lager på nioboxid skiktet.Placera sedan substratet i ugnen enligt den indikerade värmande sekvensen. När ugnen når rumstemperatur, använd spinnrocken för att deponera två lager av blyididen i titandioxidskiktet vid 6, 000 rotationer per minut i 90 sekunder. Placera substratet på en värmeplatta eller 70 grader Celsius i 10 minuter efter varje nedfall.Efter värmebehandlingen, släpp 300 milliliter metylmonium iodidlösning på bly iodidlagren och vänta 20 sekunder innan du snurrar på 4, 000 rotationer per minut i 30 sekunder. Vid slutet av snurrandet, placera substratet på en värmeplatta i 10 minuter vid 100 grader Celsius, innan du sätter in Spiro OMetTAD-lösning ovanpå perovskitskiktet i spinnrocken vid 4, 000 rotationer per minut i 30 sekunder. Förvara sedan filmerna i exsiccator i luft över natten för att oxidera Spiro OMetTAD.Nästa morgon, repa perovskit filmen för att exponera FTO. Använd en skuggmask för att deponera guldkontakt i en förångare maskin med en hastighet av 0,2 ångström per sekund tills tjockleken når fem nanometer, innan du ökar hastigheten till en ångström per sekund för att få 17 nanometer av guld kontakt. Då är cellen klar att testas.I sputtringssystemet påverkas depositionshastigheten starkt av syreflödet, vilket minskar när syreflödet ökar. Till exempel från tre till fyra SCCM, det finns en uttrycksfull minskning på depositionsgraden. När syret ökas, från fyra till 10 SCCM emellertid depositionen klassar blir mindre uttalad.Den nioboxidfas som bildas är beroende av syreflödet, och för flöden mindre än tre SCCM niobiumdioxid är den viktigaste fasen bildas. För flöden som är lika med eller högre än 3,5 SCCM är syrevolymen för hög för att generera niobiumdioxid. Istället niobiumpentoxid observeras som huvudfasen.Elektronmikroskopi bilder visar nano metriska sfäriska partiklar av filmerna deponeras på tre punkt fem, fyra och 10 SCCM. I motsats filmen deponeras på tre SCCM avslöjar ark formade partiklar. De filmer som deponeras genom reaktiv sputtering i olika syreflödeshastigheter visar olika elektriska egenskaper.Konduktiviteten i filmerna ökar när tre SCCM av syre används. När Syreflödet ökas till tre punkt fem, fyra eller 10 SCCM, observeras en minskning av konduktiviteten. Prestanda perovskit solceller beror också på nioboxid används.Som en cell gjord med elektrontransport lager deponeras vid tre punkt fem SCCM har den bästa prestanda med den högsta kortslutningsströmmen. Kom ihåg att kontrollera att alla parametrar är korrekt inställda innan depositionen av nioboxidfilmerna påbörjas. Niobiumoxidfilmerna kan också vara orsaken till att man lägger av kemiska lösningar.Metallen tillåter dock inte avlagring av olika stökiometri. Är utvecklingen av delar som analyserar hur konduktiviteten hos Niobiumoxidrök påverkar perovskitsolcellscellens prestanda. Var försiktig när du använder kemikalierna för perovskitdepositionen och se till att följa alla laboratoriesäkerhetsreglerna.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Atomically Defined Templates for Epitaxial Growth of Complex Oxide Thin Films

Atomically definierade mallar för epitaxiell tillväxt av Complex Oxide Thin Films

Atomically defined substrate surfaces are prerequisite for the epitaxial growth of complex oxide thin films. In this protocol, two approaches to obtain ...

Fabrication of Large-area Free-standing Ultrathin Polymer Films

Tillverkning av Stor-området Fristående Ultratunna Polymer Films

This procedure describes a method for the fabrication of large-area and ultrathin free-standing polymer films.  Typically, ultrathin films are prepared ...

Unraveling Entropic Rate Acceleration Induced by Solvent Dynamics in Membrane Enzymes

Unraveling Entropic Rate Accelerations Inducerad genom lösningsmedels Dynamisk i Membrane Enzymer

Enzyme catalysis evolved in an aqueous environment. The influence of solvent dynamics on catalysis is, however, currently poorly understood and usually ...

Cooling Rate Dependent Ellipsometry Measurements to Determine the Dynamics of Thin Glassy Films

Kylningshastighet Beroende ellipsometri Mätningar som Bestäm Dynamisk av tunna glas- Films

This report aims to fully describe the experimental technique of using ellipsometry for cooling rate dependent Tg (CR-Tg) experiments. These measurements ...

Preparation of Macroporous Epitaxial Quartz Films on Silicon by Chemical Solution Deposition

Framställning av Makroporösa epitaxiella kvarts filmer Silicon av Chemical Solution Deposition

This work describes the detailed protocol for preparing piezoelectric macroporous epitaxial quartz films on silicon(100) substrates. This is a three-step ...

Dissolution Dynamic Nuclear Polarization Instrumentation for Real-time Enzymatic Reaction Rate Measurements by NMR

Upplösning Dynamic Nuclear Polarisering Instrument för Realtids enzymatisk reaktion Rate Mätningar av NMR

The main limitation of NMR-based investigations is low sensitivity. This prompts for long acquisition times, thus preventing real-time NMR measurements of ...

Aerosol-assisted Chemical Vapor Deposition of Metal Oxide Structures: Zinc Oxide Rods

Aerosol-assisted kemisk förångningsdeposition av metalloxid strukturer: zinkoxid stavar

Whilst columnar zinc oxide (ZnO) structures in the form of rods or wires have been synthesized previously by different liquid- or vapor-phase routes, ...

Reactive Vapor Deposition of Conjugated Polymer Films on Arbitrary Substrates

Reaktiva förångningsdeposition av konjugerad Polymer filmer på godtyckliga substrat

We demonstrate a method of conformally coating conjugated polymers on arbitrary substrates using a custom-designed, low-pressure reaction chamber. ...

Solvothermal Synthesis of MIL-96 and UiO-66-NH2 on Atomic Layer Deposited Metal Oxide Coatings on Fiber Mats

Solvothermal Synthesis of MIL-96 and UiO-66-NH2 on Atomic Layer Deposited Metal Oxide Coatings on Fiber Mats

Solvothermal syntes av MIL-96 och UiO-66-NH2 på atomlager deponeras metalloxid beläggningar på Fiber mattor

Metal-organic frameworks (MOFs), which contain reactive metal clusters and organic ligands allowing for large porosities and surface areas, have proven ...

U2O5 Film Preparation via UO2 Deposition by Direct Current Sputtering and Successive Oxidation and Reduction with Atomic Oxygen and Atomic Hydrogen

U2O5 Film Preparation via UO2 Deposition by Direct Current Sputtering and Successive Oxidation and Reduction with Atomic Oxygen and Atomic Hydrogen

U2O5 Film Tillredning via UO2 nedfall av likström sputtring och efterföljande Oxidation och reduktion med atom-syre och atom väte

We describe a method to produce U2O5 films in situ using the Labstation, a modular machine developed at JRC Karlsruhe. The Labstation, an essential part ...