3. Results and discussion 3.1. Stru

3. Results and discussion
3.1. Structural analysis
The crystalline nature and preferred orientation of the AZO films were studied by means of X-ray diffraction. Fig. 2 presents the typical XRD patterns of AZO films deposited using unbalanced RF magnetron sputtering under various external magnetic field strengths (0–6.0 mT). Fig. 2 shows that all the AZO films were oriented along the (002) direction assigned to the ZnO with polycrystalline in nature grown along c-axis vertical to the substrate surface showing the formation of hexagonal wurtzite structure. The films formed at AZO-0 condition showed a weak ZnO (002) reflection near 34.11° 2θ, suggesting their lower crystalline nature. The intensity of the (002) reflection became higher with increase in magnetic field to 3.0 mT (AZO-3.0). In addition to the characteristic ZnO (002) reflection, a weak diffraction peak was observed at 62.3° 2θ, which represents the (103) reflection of ZnO. While the films formed at higher magnetic field of 6.0 mT (AZO- 6.0), the intensity of the (002) reflection became relatively stronger in comparison to that of AZO-0 and 3.0 films. Whereas, under the influence of additional magnetic field there was no noteworthy variation in the (103) reflection. Based on these results, it revealed that the additional magnetic field strongly influenced the intensity of preferential (002) reflection, suggesting that better crystalline films can be achieved by applying of more external magnetic field. It is to be noted that, as the magnetic field increased from 0 to 6.0 mT, the films growth were highly textured towards the c-axis with improved intensity of (002) reflection. The similar results of such an enhancement in the intensity of (002) has been reported by Ke et al. [13] for AlN films using unbalanced DC magnetron sputtering technique. The enhanced tendency of c-axis orientation for AZO films using unbalanced RF magnetron sputtering resembles here the effect of substrate temperature on the film growth [16]. With increasing of solenoid coil current, the magnetic field extends the plasma region towards the substrate and raises the induced ionization, which leads to the improvement in the film quality. The two major advantages behind over the applied external magnetic field are that the plasma density extends deeply towards the substrate, i.e., increases the yield of energetic ion density, which reduces the poor adhesion by impinging on the substrate, resulting in an improvement of crystal quality. The second is that it imparts more kinetic energy to the condensing particles, sequentially there is possibility to raise the temperature on the substrate surface would benefits for the film crystallization along preferential direction. Furthermore, more detailed crystal quality of the deposited films can be estimated from the full width at half maximum (FWHM). The results indicate that the applied magnetic field strongly influenced the FWHM of the (002) re- flection and crystallite size of the films. Fig. 3 shows the dependence of FWHM and crystallite size on applied magnetic field. The FWHM value decreased from 1.06° to 0.78° as the magnetic field increased from 0 to 6.0 mT respectively, indicating the significant improvement of crystal quality through the applying of additional magnetic field. This means that with increase of magnetic field more number of sputtered atoms gets deposited on the substrate surface through the formation of preferred (002) reflection. As a result of that increase in the degree of crystalline nature with applied magnetic field causes to the decrement in the FWHM of (002) peak along with variation in the crystallite size. In addition, the estimated crystallite size of the AZO films can be calculated using Scherrer's relation [17]. The calculated crystallite sizes were found to increase from 9.2 to 12 nm with the magnetic field strength increased from 0 to 6.0 mT respectively. The decreased FWHM accompanied by the improved crystallite size with applied magnetic field can be explained by the variation in microstructure through the formation of better crystalline films.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3. ผล และการอภิปราย 3.1. การวิเคราะห์ The crystalline nature and preferred orientation of the AZO films were studied by means of X-ray diffraction. Fig. 2 presents the typical XRD patterns of AZO films deposited using unbalanced RF magnetron sputtering under various external magnetic field strengths (0–6.0 mT). Fig. 2 shows that all the AZO films were oriented along the (002) direction assigned to the ZnO with polycrystalline in nature grown along c-axis vertical to the substrate surface showing the formation of hexagonal wurtzite structure. The films formed at AZO-0 condition showed a weak ZnO (002) reflection near 34.11° 2θ, suggesting their lower crystalline nature. The intensity of the (002) reflection became higher with increase in magnetic field to 3.0 mT (AZO-3.0). In addition to the characteristic ZnO (002) reflection, a weak diffraction peak was observed at 62.3° 2θ, which represents the (103) reflection of ZnO. While the films formed at higher magnetic field of 6.0 mT (AZO- 6.0), the intensity of the (002) reflection became relatively stronger in comparison to that of AZO-0 and 3.0 films. Whereas, under the influence of additional magnetic field there was no noteworthy variation in the (103) reflection. Based on these results, it revealed that the additional magnetic field strongly influenced the intensity of preferential (002) reflection, suggesting that better crystalline films can be achieved by applying of more external magnetic field. It is to be noted that, as the magnetic field increased from 0 to 6.0 mT, the films growth were highly textured towards the c-axis with improved intensity of (002) reflection. The similar results of such an enhancement in the intensity of (002) has been reported by Ke et al. [13] for AlN films using unbalanced DC magnetron sputtering technique. The enhanced tendency of c-axis orientation for AZO films using unbalanced RF magnetron sputtering resembles here the effect of substrate temperature on the film growth [16]. With increasing of solenoid coil current, the magnetic field extends the plasma region towards the substrate and raises the induced ionization, which leads to the improvement in the film quality. The two major advantages behind over the applied external magnetic field are that the plasma density extends deeply towards the substrate, i.e., increases the yield of energetic ion density, which reduces the poor adhesion by impinging on the substrate, resulting in an improvement of crystal quality. The second is that it imparts more kinetic energy to the condensing particles, sequentially there is possibility to raise the temperature on the substrate surface would benefits for the film crystallization along preferential direction. Furthermore, more detailed crystal quality of the deposited films can be estimated from the full width at half maximum (FWHM). The results indicate that the applied magnetic field strongly influenced the FWHM of the (002) re- flection and crystallite size of the films. Fig. 3 shows the dependence of FWHM and crystallite size on applied magnetic field. The FWHM value decreased from 1.06° to 0.78° as the magnetic field increased from 0 to 6.0 mT respectively, indicating the significant improvement of crystal quality through the applying of additional magnetic field. This means that with increase of magnetic field more number of sputtered atoms gets deposited on the substrate surface through the formation of preferred (002) reflection. As a result of that increase in the degree of crystalline nature with applied magnetic field causes to the decrement in the FWHM of (002) peak along with variation in the crystallite size. In addition, the estimated crystallite size of the AZO films can be calculated using Scherrer's relation [17]. The calculated crystallite sizes were found to increase from 9.2 to 12 nm with the magnetic field strength increased from 0 to 6.0 mT respectively. The decreased FWHM accompanied by the improved crystallite size with applied magnetic field can be explained by the variation in microstructure through the formation of better crystalline films.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3. ผลการทดลองและการอภิปราย
3.1 วิเคราะห์โครงสร้าง
ลักษณะผลึกและการวางแนวที่ต้องการของภาพยนตร์ AZO ศึกษาโดยวิธีการของ X-ray การเลี้ยวเบน มะเดื่อ. 2 ที่มีการจัดรูปแบบ XRD แบบฉบับของภาพยนตร์ AZO ฝากโดยใช้ RF magnetron sputtering ไม่สมดุลภายใต้จุดแข็งภายนอกสนามแม่เหล็กต่างๆ (0-6.0 MT) มะเดื่อ. 2 แสดงให้เห็นว่าทุกเรื่อง AZO เน้นตาม (002) ทิศทางได้รับมอบหมายให้ซิงค์ออกไซด์กับคริสตัลไลน์ในธรรมชาติเติบโตขึ้นพร้อม C-แกนแนวตั้งกับพื้นผิวพื้นผิวที่แสดงให้เห็นการก่อตัวของโครงสร้าง wurtzite หกเหลี่ยม ภาพยนตร์ที่เกิดขึ้นที่ AZO-0 สภาพแสดงให้เห็นว่าอ่อนแอซิงค์ออกไซด์ (002) สะท้อนใกล้ 34.11 °2θบอกลักษณะผลึกของพวกเขาลดลง ความเข้มของ (002) สะท้อนกลายเป็นที่สูงขึ้นกับการเพิ่มขึ้นของสนามแม่เหล็ก 3.0 mT (AZO-3.0) นอกจากนี้ยังมีลักษณะซิงค์ออกไซด์ (002) สะท้อนยอดเลนส์ที่อ่อนแอเป็นข้อสังเกตที่ 62.3 °2θซึ่งหมายถึง (103) ภาพสะท้อนของซิงค์ออกไซด์ ในขณะที่ภาพยนตร์ที่เกิดขึ้นที่สนามแม่เหล็กสูง 6.0 mT (สารประกอบเอโซ 6.0) ความเข้มของ (002) สะท้อนกลายเป็นที่ค่อนข้างแข็งแกร่งในการเปรียบเทียบกับที่ของ AZO-0 และ 3.0 ภาพยนตร์ ในขณะที่ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กเพิ่มเติมไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญใน (103) สะท้อนให้เห็นถึง บนพื้นฐานของผลเหล่านี้ก็พบว่าสนามแม่เหล็กเพิ่มเติมอิทธิพลความรุนแรงของการพิเศษ (002) สะท้อนให้เห็นว่าภาพยนตร์ผลึกที่ดีขึ้นสามารถทำได้โดยการใช้ของสนามแม่เหล็กภายนอกมากขึ้น มันเป็นที่น่าสังเกตว่าในขณะที่สนามแม่เหล็กเพิ่มขึ้น 0-6.0 MT, การเจริญเติบโตของฟิล์มพื้นผิวสูงต่อ C-แกนที่มีความรุนแรงที่ดีขึ้นของ (002) สะท้อนให้เห็นถึง ผลที่คล้ายกันเช่นการเพิ่มประสิทธิภาพในความเข้มของ (002) ได้รับรายงานจาก Ke et al, [13] สำหรับภาพยนตร์ ALN ใช้ไม่สมดุล DC เทคนิคแมกสปัตเตอร์ แนวโน้มที่เพิ่มขึ้นของการปรับคแกนสำหรับภาพยนตร์ AZO ใช้ไม่สมดุล RF แมกสปัตเตอร์มีลักษณะคล้ายกับที่นี่ผลของอุณหภูมิพื้นผิวการเจริญเติบโตของหนังเรื่องนี้ [16] ด้วยการเพิ่มขึ้นของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าขดลวดปัจจุบันสนามแม่เหล็กขยายภูมิภาคพลาสม่าที่มีต่อพื้นผิวและยกไอออนไนซ์เหนี่ยวนำซึ่งนำไปสู่การปรับปรุงคุณภาพของภาพยนตร์เรื่องนี้ ทั้งสองข้อได้เปรียบที่สำคัญที่อยู่เบื้องหลังกว่าสนามแม่เหล็กประยุกต์ภายนอกที่ความหนาแน่นของพลาสม่าขยายอย่างลึกซึ้งที่มีต่อสารตั้งต้นคือการเพิ่มขึ้นของอัตราผลตอบแทนของความหนาแน่นของไอออนพลังซึ่งจะช่วยลดการยึดเกาะที่ไม่ดีโดยกระทบบนพื้นผิวที่มีผลในการปรับปรุงคุณภาพคริสตัลนั้น . อย่างที่สองก็คือว่ามันมีภูมิต้านทานพลังงานจลน์มากขึ้นในอนุภาคกลั่นตามลำดับมีความเป็นไปในการเพิ่มอุณหภูมิบนพื้นผิวพื้นผิวจะเป็นประโยชน์ต่อการตกผลึกภาพยนตร์ตามทิศทางพิเศษ นอกจากนี้คุณภาพคริสตัลรายละเอียดเพิ่มเติมของภาพยนตร์ฝากสามารถประมาณจากเต็มความกว้างครึ่งสูงสุด (FWHM) ผลการวิจัยพบว่าการใช้สนามแม่เหล็กแรงอิทธิพลของ FWHM (002) อีก flection และผลึกขนาดของฟิล์ม มะเดื่อ. 3 แสดงให้เห็นถึงการพึ่งพาอาศัยกันของ FWHM และขนาดผลึกในสนามแม่เหล็กที่ใช้ ค่า FWHM ลดลงจาก 1.06 °ถึง 0.78 °เป็นสนามแม่เหล็กเพิ่มขึ้น 0-6.0 mT ตามลำดับแสดงให้เห็นการปรับปรุงที่สำคัญของคุณภาพคริสตัลผ่านการใช้ของสนามแม่เหล็กเพิ่มเติม ซึ่งหมายความว่ามีการเพิ่มขึ้นของสนามแม่เหล็กจำนวนมากของอะตอมพ่นได้รับการวางลงบนพื้นผิวที่ผ่านการก่อตัวของที่แนะนำ (002) สะท้อน อันเป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นของระดับของธรรมชาติผลึกที่มีสนามแม่เหล็กที่เป็นสาเหตุของการลดลงใน FWHM ของ (002) The Peak พร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในขนาดผลึก นอกจากนี้ขนาดผลึกโดยประมาณของภาพยนตร์ AZO สามารถคำนวณโดยใช้ Scherrer ของความสัมพันธ์ [17] ขนาดผลึกคำนวณพบว่าเพิ่มขึ้น 9.2-12 นาโนเมตรมีความแข็งแรงสนามแม่เหล็กเพิ่มขึ้น 0-6.0 mT ตามลำดับ ลดลง FWHM มาพร้อมกับขนาดผลึกที่ดีขึ้นกับการใช้สนามแม่เหล็กสามารถอธิบายได้ด้วยการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างจุลภาคผ่านการก่อตัวของผลึกภาพยนตร์ที่ดีขึ้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

3 . ผลและการอภิปราย3.1 . การวิเคราะห์โครงสร้างลักษณะผลึกและทิศทางของภาพยนตร์ที่ต้องการ : ศึกษาโดยวิธีการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ . รูปที่ 2 แสดงโดยทั่วไปรูปแบบของภาพยนตร์โดยใช้ XRD : RF ตรอนสปัตเตอริงไม่ฝาก ภายใต้จุดแข็งคือ สนามแม่เหล็กภายนอกต่างๆ ( 0 – 6 ตัน ) รูปที่ 2 แสดงภาพยนตร์ทั้งหมดอะโซได้มุ่งเน้นตามทิศทาง ( 002 ) มอบหมายให้ซิงค์ออกไซด์ที่มีผลึกในธรรมชาติปลูกตาม c-axis แนวตั้งเพื่อพื้นผิวพื้นผิวแสดงโครงสร้าง wurtzite หกเหลี่ยม ภาพยนตร์ที่ก่อตั้งขึ้นที่ azo-0 สภาพพบว่า ZnO อ่อนแอ ( 002 ) สะท้อนใกล้ 34.11 / 2 θาช่วงล่างผลึกธรรมชาติ ความเข้มของแสง ( 002 ) มีค่าสูงเพิ่มขึ้นในสนามแม่เหล็กไป 3.0 MT ( azo-3.0 ) นอกเหนือไปจากลักษณะซิงค์ออกไซด์ ( 002 ) สะท้อนยอดอ่อนพบว่าเลนส์ที่ 62.3 / 2 θซึ่งหมายถึง ( 1 ) ภาพสะท้อนของเช่นกัน ในขณะที่ภาพยนตร์เกิดขึ้นที่สนามแม่เหล็กสูง 6.0 ตัน ( อะโซ - 6.0 ) , ความเข้มของแสง ( 002 ) กลายเป็นที่ค่อนข้างแข็งแกร่งในการเปรียบเทียบกับที่ของ azo-0 และ 3.0 ภาพยนตร์ ในขณะที่ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กเพิ่มเติมไม่มีอํานาจความผันแปรใน ( 103 ) สะท้อน จากผลการศึกษาพบว่าสนามแม่เหล็กเพิ่มเติมขออิทธิพลความเข้มของสิทธิพิเศษ ( 002 ) สะท้อนว่าฟิล์มผลึกที่ดีสามารถทำได้โดยการใช้สนามแม่เหล็กภายนอกมากขึ้น . เป็นที่น่าสังเกตว่า สนามแม่เหล็กเพิ่มขึ้นจาก 0 เป็น 6 ตัน ภาพยนตร์เติบโตสูงต่อ c-axis ด้วยการปรับปรุงพื้นผิว ( 002 ) และความเข้มของแสงสะท้อน ผลที่คล้ายกันเช่นการเพิ่มความเข้มของ ( 002 ) ได้รับการรายงานโดย Ke et al . [ 13 ] สำหรับภาพยนตร์ที่ใช้แมกนีตรอนสปัตเตอร์ DC ALN ไม่สมดุล ) เพิ่มแนวโน้มของ c-axis ปฐมนิเทศ : ใช้ RF ตรอนสปัตเตอร์ฟิล์มไม่เหมือนที่นี่ผลของอุณหภูมิพื้นผิวในการพัฒนาฟิล์ม [ 16 ] ด้วยการเพิ่มของขดลวดกระแส solenoid สนามแม่เหล็กขยายเขตต่อพลาสมาพื้นผิวและเพิ่มกระตุ้นอิออน ซึ่งนำไปสู่การปรับปรุงคุณภาพของฟิล์ม หลักสองประการหลังมากกว่าใช้แม่เหล็กจากภายนอกที่มีความหนาแน่นพลาสมาขยายลึกต่อพื้นผิว เช่น เพิ่มผลผลิตของความหนาแน่นประจุพลัง ซึ่งจะช่วยลดการยึดเกาะไม่ดี โดยฉีดบนพื้นผิว , ผลในการปรับปรุงคุณภาพคริสตัล ประการที่สองคือว่ามัน imparts พลังงานจลน์พลังงานมากขึ้นเพื่อระบายอนุภาคเป็นมีความเป็นไปได้ที่จะเพิ่มอุณหภูมิบนพื้นผิวพื้นผิวจะมีประโยชน์สำหรับภาพยนตร์แนวการ พิเศษ นอกจากนี้ รายละเอียดของคริสตัลคุณภาพของภาพยนตร์ที่สามารถประมาณได้จากเต็มความกว้างสูงสุดครึ่ง ( FWHM ) ผลการศึกษาพบว่า สนามแม่เหล็กขอส่วน FWHM ของ ( 002 ) และ re - flection ขนาดผลึกของฟิล์ม รูปที่ 3 แสดงให้เห็นการพึ่งพาของ FWHM ) และขนาดผลึกในสนามแม่เหล็กที่ใช้ ค่า FWHM ลดลงจาก 46 °ถึง 0.78 องศาเป็นสนามแม่เหล็กเพิ่มขึ้นจาก 0 เป็น 6 ตัน ตามลำดับ ซึ่งแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญปรับปรุงคุณภาพคริสตัล ผ่านการใช้สนามแม่เหล็กเพิ่มเติม นี่หมายความว่า กับการเพิ่มขึ้นของสนามแม่เหล็กมากกว่าจำนวน sputtered อะตอมเข้าไปบนพื้นผิวพื้นผิวผ่านการก่อตัวของที่ต้องการ ( 002 ) สะท้อน ผลของการเพิ่มระดับของผลึกธรรมชาติด้วยสนามแม่เหล็กใช้สาเหตุการลดลงใน FWHM ( 002 ) สูงสุดพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในขนาดผลึก . นอกจากนี้ เมื่อขนาดผลึกของอะโซภาพยนตร์สามารถคำนวณโดยใช้ความสัมพันธ์ของเชเรอร์ [ 17 ] คำนวณขนาดของผลึกที่พบเพิ่มขึ้นจาก 9.2 12 nm ที่มีสนามแม่เหล็กแรงเพิ่มขึ้นจาก 0 เป็น 6 ตัน ตามลำดับ ค่า FWHM มาพร้อมกับการปรับปรุงขนาดผลึกกับสนามแม่เหล็ก สามารถอธิบายได้โดยการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างที่ผ่านการพัฒนาของภาพยนตร์ผลึกดีกว่า