Yttria-stabilized zirconia thin films deposited by

pulsed-laser deposition and magnetron sputtering

رسوب نشانی لایه های نازک زیرکونیای پایدار شده با ایتریا،

به روش رسوب دهی لیزری پالسی  و کندوپاش ماگنترونی

ABSTRACT

Yttria-stabilized zirconia (YSZ, ZrO2:Y2O3) was deposited on (100) silicon by two physical vapor deposition techniques: pulsed laser deposition (PLD) and reactive magnetron sputtering (RMS). PLD thin films were grown on silicon substrates at 500 °C from the ablation of a 8YSZ ceramic target by a KrF excimer laser. RMS thin films were obtained by direct current magnetron sputtering of a Zr/Y metallic target in an oxygen/argon atmosphere. The deposition rate of the PLD technique using an UV excimer laser delivering pulses at a repetition rate of 40 Hz was found two orders of magnitude lower than the RMS method one. Both techniques led to the growth of crystalline films with a (111) preferential orientation. PLD films were dense and featureless whereas RMS ones exhibited well defined but compact columnar structure. Growth of a YSZ film of about 1 μm covering a rough and porous commercial anode support (NiO–YSZ cermet) was successfully carried out with both methods.

 جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید .

چکیده

زیرکونیای پایدارشده با ایتریا (YSZ, ZrO2: Y2O3) روی سیلیکون (۰ ۰ ۱)، به دو روش رسوب دهی فیزیکی از فاز بخار، رسوب نشانی شدند: رسوب دهی لیزری پالسی (PLD) و کندوپاش ماگنترونی فعال (RMS). لایه های نازک PLD در دمای C°۵۰۰ از فرسایش ماده هدف سرامیکی ۸YSZ، با لیزر excimer از نوع KrF، روی زیرلایه های سیلیکونی رشد کردند. لایه های نازک RMS با استفاده از کندوپاش ماگنترونی با جریان مستقیم از ماده هدف فلزی Zr/Y و در اتمسفر اکسیژن/ آرگون، بدست آمدند. مشخص شد سرعت رسوب نشانی روش PLD با استفاده از پالس های لیزر excimer فرابنفش (UV) در سرعت تکرار Hz40، به اندازه دو برابر کمتر از روش RMS می باشد. هر دو روش منجر به رشد لایه های بلورین در جهت ترجیحی (۱ ۱ ۱) می شوند. لایه های PLD چگال و بی شکل هستند در جاییکه لایه های RMS دارای ساختار ستونی و فشرده می باشند. رشد یک لایه YSZ در حدود μm 1 جهت پوشش یک پایه آند تجاری زبر و متخلخل (سرمت (سرامیک فلز) NiO-YSZ)، با هر دو روش و با موفقیت انجام گرفت.

 جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.