39 3.7 การวิเคราะหฟ์ ิลม์ บางไทเทเนียมไดออกไซด์ การวิเคราะห์ฟลิ ์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ในงานวิจยั นี้ คือ ศึกษาลักษณะเฉพาะของฟิล์ม บางไทเทเนียมไดออกไซด์ท่ีเคลือบด้วยอัตราการไหลของแก๊สอออกซิเจนต่างๆ ซ่ึงสามารถแสดง รายละเอยี ดไดด้ ังนี้ 3.7.1 โครงสร้างผลึกของฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ ขั้นตอนน้ีเป็นการนาฟิล์มบาง ไทเทเนียมไดออกไซด์ วิเคราะห์โครงสร้างผลึกของฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ โดยนาฟิล์มที่ เคลือบบนแผ่นซิลิกอนนั้น มาทาการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค X–Ray Diffractrometer เพ่ือหา โครงสร้างผลกึ ของฟิลม์ บางไทเทเนยี มไดออกไซด์ทเี่ กิดข้นึ โดยจะใช้ Cu–kα เปน็ แหลง่ กาเนดิ รังสีเอ็กซ์ กาหนดมุมวัดอยู่ในช่วง 20º – 80º สเปกตรัมที่วัดได้อยู่ในรูปแบบการเล้ียวเบนรังสีเอ็กซ์ เปรยี บเทยี บคา่ มมุ 2θ ท่ตี าแหน่งความเขม้ สูงสดุ กับมาตรฐานอา้ งองิ ของแฟม้ JCPDS เพอื่ หารูปแบบ โครงสร้างผลกึ ของฟิลม์ บางท่เี คลือบไดต้ ่อไป 3.7.2 การหาความหนาฟิล์ม โดยนาวัสดุรองรับท่ีเป็นแผ่นซิลิกอนท่ีผ่านการเคลือบแล้วไป วเิ คราะห์ความหนาด้วยเครื่อง Field Emission Scanning Electron Microscope (FE–SEM) โดย นาชิ้นงานไปเคลือบทองคาและสอ่ งดา้ นข้างของชิ้นงาน ใช้กาลังขยาย 50,000 กโิ ลโวลต์ 3.8 เงือ่ นไขในการเคลือบ ตาราง 3.1 เง่ือนไขการเคลอื บฟลิ ์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ เงอ่ื นไขการเคลือบฟิลม์ บางไททาเนยี มไดออกไซด์ เวลาที่ใช้ในการเคลือบ 120 นาที เปา้ สารเคลือบ ไทเทเนยี ม (ความบรสิ ทุ ธิ์ 99.99 เปอร์เซนต)์ วสั ดรุ องรับ แผ่นกระจกสไลด์และแผน่ ซลิ กิ อน ความดันก่อนเคลอื บ 5.0×10-5 มิลลิบาร์ ความดันขณะเคลอื บ 5.0×10-3 มิลลิบาร์ ระยะหา่ งระหวา่ งเป้าสารเคลอื บกบั วสั ดุรองรบั 10 เซนตเิ มตร อตั ราการไหลของแก๊สอาร์กอนคงที่ 10 ลกู บาศกเ์ ซนติเมตรตอ่ นาที อตั ราการไหลของแก๊สออกซเิ จน 5, 10, 15 และ 20 ลูกบาศก์เซนตเิ มตรตอ่ นาที กระแสไฟฟ้า 500 มลิ ลิแอมแปร์ กาลังไฟฟ้า 220 วตั ต์
40 บทที่ 4 ผลการดาเนนิ งานวิจยั บทนี้จะกลา่ วถึงข้อมูลจากการทดลองและผลที่ได้จากการทดลอง ซ่ึงประกอบด้วยผลของ อัตราการไหลของแก๊สออกซิเจน ตอ่ โครงสร้างและความหนาของฟลิ ์มบางไทเทเนยี มไดออกไซด์ ท่เี คลือบไดด้ ้วยวธิ รี แี อคทีฟ ดีซี แมกนตี รอนสปตั เตอรงิ โดยผลทไี่ ด้ ศึกษาโครงสร้างจากเทคนิค XRD และศึกษาความหนาด้วยเทคนิค FE–SEM ซึง่ มีรายละเอยี ดดังตอ่ ไปน้ี 4.1 ลกั ษณะทางกายภาพของฟิลม์ บางไทเทเนยี มไดออกไซด์ ฟลิ ม์ บางไทเทเนยี มไดออกไซดท์ ีเ่ คลอื บได้ โดยการแปรค่าอัตราการไหลของแก๊สออกซิเจน พบว่าผิวหน้าของฟิล์มบางท่ีเคลือบมีลักษณะเรียบเนียน และมีลักษณะใส สีของฟิล์มท่ีเคลือบได้ แปรตามอตั ราการไหลของแก๊สออกซิเจน ที่อัตราการไหลของแก๊สออกซิเจน 5 sccm เม่ือสังเกตสี ของฟิล์มบางจากการสะท้อนและส่องผ่านแสงด้วยตา พบว่าแสงสะท้อนที่ผิวหน้าของฟิล์มบางบน กระจกสไลดเ์ ป็นสมี ว่ งอ่อน ขณะท่ีแสงส่องผ่านฟิลม์ บางและกระจกเปน็ สเี หลอื งอ่อน ที่อัตราการไหล ของแก๊สออกซิเจน 10 sccm, 15 sccm และ 20 sccm เมื่อสังเกตสีของฟิล์มจากการสะท้อนและ ส่องผ่านแสงด้วยตา พบวา่ แสงสะท้อนที่ผิวหน้าของฟิล์มบางบนกระจกสไลด์เป็นสีม่วงอ่อน ขณะท่ี แสงสอ่ งผา่ นฟิลม์ บางและกระจกเป็นสเี ขียวอมฟา้ ดงั แสดงในภาพประกอบ 4.1 ส5 sccm ส10 sccm ส15 sccm ส20 sccm ภาพ 4.1 ลักษณะฟลิ ม์ ไทเทเนยี มไดออกไซด์ทเี่ คลอื บบนกระจกสไลด์ ท่ีอัตราการไหลของแกส๊ ออกซเิ จนต่างๆ
41 4.2 โครงสร้างของฟลิ ม์ บางไทเทเนยี มไดออกไซด์ ฟิลม์ บางไทเทเนียมไดออกไซด์ท่ีเคลือบด้วยวิธีรีแอกทีฟ ดีซี แมกนีตรอน สปัตเตอริง โดย กาหนดใหอ้ ัตราการไหลของแก๊สอาร์กอนคงที่เท่ากับ 10 sccm และแปรค่าอัตราการไหลของแก๊ส ออกซเิ จนเทา่ กับ 5 sccm ตามลาดบั ซึง่ มีผลดังน้ี จากภาพ 4.2 แสดงรปู แบบการเลย้ี วเบนของรงั สีเอ็กซ์ ของฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ ท่ี อัตราการไหลของแก๊สอาร์กอนคงท่ีเท่ากับ 10 sccm และแปรค่าอัตราการไหลของแก๊สออกซิเจน เท่ากับ 5 sccm, 10 sccm, 15 sccm และ 20 sccm ตามลาดับ A (101) R (101R) (111) Si-Substrate 20 sccm R (110) A (103) A (200) 15 sccm 10 sccm Intensity (a.u.) 5 sccm PDF 04-0551 TiO2 Rutile PDF 01-0562 TiO2 Anatase 2Theta (deg.) ภาพ 4.2 รปู แบบการเลีย้ วเบนรังสีเอก็ ซข์ องฟิลม์ บางไทเทเนยี มไดออกไซด์ เม่อื ใช้อตั ราการไหลของแกส๊ ออกซเิ จนตา่ งๆ
42 จากภาพ 4.2 แสดงรปู แบบการเล้ยี วเบนรงั สีเอก็ ซข์ องฟิลม์ บางไทเทเนียมไดออกไซด์ ทีอ่ ัตรา การไหลของแกส๊ อารก์ อนคงทเี่ ทา่ กบั 10 sccm และแปรค่าอตั ราการไหลของ แก๊สออกซิเจนเท่ากับ 5 sccm เม่ือนาฟิล์มไปวิเคราะห์ด้วยเทคนิค XRD ได้ผลดังแสดงในภาพประกอบ 4.2 โดยพบว่ามี รปู แบบการเลยี้ วเบนรงั สเี อ็กซ์ที่มมุ 27.5๐, 36.1๐ และ 41.2๐ เมื่อนามาเปรยี บเทียบกบั กราฟรปู แบบ การเลีย้ วเบนของรังสีเอก็ ซพ์ บว่าตรงกับ JCPDS เลขท่ี 04–0551 ซงึ่ ตรงกับไทเทเนยี มไดออกไซด์ ทมี่ ี โครงสร้างผลกึ แบบเตตระโกนอล เฟสรไู ทล์ โดยมคี วามยาวของดา้ น a = 4.594 ความยาวของดา้ น b = 4.594 และความยาวของด้าน c = 2.958. และท่ีมุม α, β, γ แตล่ ะมมุ มคี า่ เท่ากับ 90๐ โดยพีคท่ีมุม 27.5๐ สอดคล้องกับระนาบ (110) พีคท่ีมุม 36.1๐ สอดคล้องกับระนาบ (101) และพีคท่ีมุม 41.2๐ สอดคล้องกับระนาบ (111) เมื่อแปรค่าอัตราการไหลของแก๊สออกซิเจนเท่ากับ10 sccm และ 15 sccm พบว่าท่ีมุม 25.2๐, 37.9๐ และ 48.3๐ เมื่อนามาเปรียบเทียบกับกราฟรูปแบบการเล้ียวเบนของรังสีเอ็กซ์พบว่า ตรงกบั มาตรฐาน JCPDS เลขท่ี 01–0562 ซ่ึงตรงกับมาตรฐานไทเทเนียมไดออกไซด์ ท่ีมีโครงสร้าง ผลึกแบบเตตระโกนอล เฟสอนาเทส โดยมีความยาวของด้าน a = 3.730 ความยาวของด้าน b = 3.730 และความยาวของด้าน c = 9.370 และท่ีมุม α, β, γ แต่ละมุมมีค่าเท่ากับ 90๐ โดยพีคที่มุม 25.2๐ สอดคล้องกับระนาบ (101) พีคที่มุม 37.9๐ สอดคล้องกับระนาบ (103) และพีคท่ีมุม 48.3๐ สอดคล้องกบั ระนาบ (200) เมอื่ แปรคา่ อัตราการไหลของแกส๊ ออกซิเจนเท่ากับ 20 sccm พบว่ามีรูปแบบการเลี้ยวเบน รังสีเอก็ ซ์ท่ีมมุ 27.5๐, 36.1๐ และ 41.2๐ เม่ือนามาเปรยี บเทียบกบั กราฟรปู แบบการเลย้ี วเบนของรังสี เอก็ ซพ์ บวา่ ตรงกับมาตรฐาน JCPDS เลขท่ี 04-0551 ซงึ่ ตรงกับไทเทเนียมไดออกไซด์ ท่ีมีโครงสร้าง ผลึกแบบเตตระโกนอล เฟสรูไทล์ โดยมคี วามยาวของดา้ น a = 4.594 ความยาวของด้าน b = 4.594 และความยาวของด้าน c = 2.958. และท่ีมุม α, β, γ แต่ละมุมมีค่าเท่ากับ 90๐ โดยพีคที่มุม 27.5๐ สอดคล้องกับระนาบ (110) พีคที่มุม 36.1๐ สอดคล้องกับระนาบ (101) และพีคท่ีมุม 41.2๐ สอดคลอ้ งกับระนาบ (111)
43 4.3 ความหนาของฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ ความหนาของฟลิ ม์ บางไทเทเนียมไดออกไซด์ เมอื่ แปรค่าอัตราการไหลของแกส๊ ออกซเิ จน จาก 5 sccm เป็น 10 sccm, 15 sccm และ 20 sccm พบวา่ ความหนาของฟลิ ม์ บางทเี่ คลอื บได้ เพิม่ ข้ึนจาก 71.250 นาโนเมตร เป็น 196.875 นาโนเมตร แสดงดงั ตาราง 4.1 ตาราง 4.1 ความหนาผวิ ของฟิลม์ บางไททาเนยี มไดออกไซดท์ เี่ คลอื บดว้ ยอตั ราการไหล ของแกส๊ ออกซิเจนตา่ งๆ อัตราการไหลของแกส๊ ออกซเิ จน (sccm) ความหนา (นาโนเมตร) 5 71.250 10 101.250 15 157.500 20 196.875 จากภาพ 4.3 แสดงความหนาท่ีเพิ่มขึ้น เมื่อกาหนดให้อัตราการไหลของแก๊สอาร์กอนคงท่ี เท่ากับ 10 sccm และแปรค่าอัตราการไหลของแก๊สออกซิเจนจาก 5 sccm เป็น 10 sccm, 15 sccm และ 20 sccm ผลพบว่า ความหนาเพิ่มขึ้นจาก 71.250 เป็น 101.250 นาโนเมตร, 157.500 นาโนเมตร และ 196.875 นาโนเมตร ตามลาดบั ความหนา (นาโนเมตร) 250 200 150 10 20 30 100 50 อัตราการไหลของแก๊สออกซเิ จน (sccm) 0 0 ภาพ 4.3 กราฟแสดงความหนาของฟลิ ม์ บางไทเทเนียมไดออกไซดเ์ มอื่ ใชอ้ ตั ราการไหลของ แก๊สออกซเิ จนต่างๆ
44 จากภาพ 4.4 ความหนาของฟลิ ม์ บางไทเทเนียมไดออกไซด์ เม่ือกาหนดให้อัตราการไหลของ แก๊สอาร์กอนคงท่ีเท่ากับ 10 sccm และแปรค่าอัตราการไหลของแก๊สออกซิเจนเท่ากับ 5 sccm ศึกษาความหนาของฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ด้วยเทคนิค FE–SEM โดยกาหนดกาลังขยาย 50,000 เท่า ผลพบว่า ความหนาของฟิลม์ บางไทเทเนยี มไดออกไซด์ เทา่ กบั 71.250 นาโนเมตร ภาพ 4.4 ความหนาของฟิลม์ ไทเทเนียมไดออกไซดเ์ มื่อเคลอื บท่อี ัตราการไหล ของแกส๊ ออกซิเจน 5 sccm ความหนาเท่ากบั 71.250 นาโนเมตร
45 จากภาพ 4.5 ความหนาของฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ เมื่อกาหนดให้อัตราการไหลของ แก๊สอาร์กอนคงท่ีเท่ากับ 10 sccm และแปรค่าอัตราการไหลของแก๊สออกซิเจนเท่ากับ 10 sccm ศึกษาความหนาของฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ด้วยเทคนิค FE–SEM โดยกาหนดกาลังขยาย 50,000 เทา่ ผลพบวา่ ความหนาของฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์เทา่ กับ 101.250 นาโนเมตร ภาพ 4.5 ความหนาของฟิลม์ ไทเทเนียมไดออกไซดเ์ มื่อเคลอื บท่อี ัตราการไหล ของแก๊สออกซิเจน 10 sccm ความหนาเท่ากบั 101.250 นาโนเมตร
46 จากภาพ 4.6 ความหนาของฟิลม์ บางไทเทเนียมไดออกไซด์ เมื่อกาหนดให้อัตราการไหลของ แก๊สอาร์กอนคงท่ีเท่ากับ 10 sccm และแปรค่าอัตราการไหลของแก๊สออกซิเจนเท่ากับ 15 sccm ศึกษาความหนาของฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ด้วยเทคนิค FE–SEM โดยกาหนดกาลังขยาย 50,000 เทา่ ผลพบว่า ความหนาของฟลิ ์มบางไทเทเนียมไดออกไซดเ์ ทา่ กับ 157.500 นาโนเมตร ภาพ 4.6 ความหนาของฟลิ ม์ ไทเทเนียมไดออกไซดเ์ มอ่ื เคลอื บทอ่ี ัตราการไหล ของแก๊สออกซเิ จน 15 sccm ความหนาเทา่ กับ 157.500 นาโนเมตร
47 จากภาพ 4.7 ความหนาของฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ เม่ือกาหนดให้อัตราการไหลของ แก๊สอาร์กอนคงท่ีเท่ากับ 10 sccm และแปรค่าอัตราการไหลของแก๊สออกซิเจนเท่ากับ 20 sccm ศึกษาความหนาของฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ด้วยเทคนิค FE–SEM โดยกาหนดกาลังขยาย 50,000 เทา่ ผลพบว่า ความหนาของฟลิ ์มบางไทเทเนยี มไดออกไซดเ์ ท่ากบั 196.875 นาโนเมตร ภาพ 4.7 ความหนาของฟิลม์ ไทเทเนยี มไดออกไซดเ์ มอ่ื เคลอื บทอี่ ตั ราการไหล ของแก๊สออกซเิ จน 20 sccm ความหนาเทา่ กบั 196.875 นาโนเมตร
48 บทท่ี 5 สรปุ ผล อภปิ รายผล และข้อเสนอแนะ บทนเี้ ปน็ การกลา่ วสรปุ อภปิ รายผลและขอ้ เสนอแนะ ซงึ่ ประกอบดว้ ย ผลของอัตราการไหล ของแก๊สออกซเิ จนตอ่ โครงสร้างและความหนาของฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ ทีไ่ ด้จากการเคลอื บ ดว้ ยวธิ ี รีแอคทฟี ดีซี แมกนีตรอน สปตั เตอริง ซงึ่ มรี ายละเอยี ดดังต่อไปน้ี 5.1 สรุป และอภปิ รายผล งานวิจยั น้ี ศึกษาการเตรียมฟลิ ม์ บางไทเทเนียมไดออกไซด์ และศึกษาผลของอัตราการไหล ของแกส๊ ออกซเิ จน ตอ่ โครงสรา้ งและความหนาของฟิลม์ บางไทเทเนียมไดออกไซด์ที่เคลือบได้ด้วยวิธี รีแอคทฟี ดซี ี แมกนีตรอน สปัตเตอรงิ จากเป้าไทเทเนียมบรสิ ทุ ธิ์ โดยใช้อารก์ อนเป็นแก๊สสปัตเตอริง และออกซิเจนเป็นแก๊สไวปฏิกิริยา ผลการศึกษาลักษณะทางกายภาพของฟิล์มบาง พบว่าฟิล์มที่ เคลือบมีลักษณะใส เรียบเนียน มีเฉดสีอ่อนๆ โครงสร้างผลึกศึกษาด้วยเทคนิค XRD (X–ray diffraction) และศึกษาความหนาด้วยเทคนิค FE–SEM (field emission scanning electron microscope) ตามลาดับ 5.1.1 โครงสรา้ งผลกึ ของฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ โครงสรา้ งผลึกศกึ ษาด้วยเทคนคิ XRD พบรูปแบบการเล้ยี วเบนของรังสีเอ็กซ์ ที่อัตรา การไหลของแก๊สออกซิเจน 5 sccm พบโครงสร้างผลึกแบบเตตระโกนอล เฟสรูไทล์ ระนาบ (110) (101) และ (111) ท่อี ตั ราการไหลของแก๊สออกซเิ จน 10 sccm และ 15 sccm พบโครงสร้างแบบเต ตระโกนอล เฟสอนาเทส ระนาบ (101) (103) และ (200) และที่อตั ราการไหลของแก๊สออกซิเจน 20 sccm พบเฟสรไู ทล์ แสดงใหเ้ หน็ ว่าเมื่ออตั ราการไหลของแก๊สออกซเิ จนเพิ่มขึน้ โอกาสในการเกดิ เฟสอ นาเทสมากข้นึ สง่ ผลทาให้เกดิ เฟสผสมของอนาเทสและรไู ทล์ ซึง่ โครงสรา้ งแต่ละเฟสมีสมบัติแตกต่าง กนั ขึน้ อยกู่ ับลักษณะการนาไปใช้
49 5.1.2 ความหนาของฟิลม์ บางไทเทเนียมไดออกไซด์ ผลการศึกษาความหนาของฟิลม์ บาง ที่อัตราการไหลของแก๊สออกซิเจนต่างๆพบว่า ท่ี อัตราการไหลของแก๊สออกซิเจน 5 sccm, 10 sccm, 15 sccm, และ 20 sccm ความหนาเพ่ิมข้ึน จาก 71.250 นาโนเมตร, 101.250 นาโนเมตร, 157.500 นาโนเมตร และ 196.875 นาโนเมตร ตามลาดับ จะเหน็ ว่าเมื่อเพิ่มอตั ราการไหลของแก๊สออกซิเจนความหนาของฟิล์มก็เพ่ิมข้ึน เนื่องจาก ออกซิเจนทีเ่ พม่ิ ขน้ึ ส่งผลให้มโี อกาสรวมตัวกบั ไทเทเนยี มเกิดการกอ่ ตัวเปน็ ไทเทเนียมไดออกไซด์มาก ข้ึนเม่ือตกกระทบบนวัสดุรองรับจึงทาให้เกิดการก่อตัวเป็นช้ันของฟิล์มมากขึ้น จึงทาให้ความหนา เพม่ิ ขึ้น 5.2 ข้อเสนอแนะ ฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ที่เคลอื บลงบนกระจกสไลด์และแผน่ ซิกอนด้วยวิธีรีแอคทีฟ ดีซี แมกนีตรอน สปตั เตอรงิ เนือ่ งจากไทเทเนียมไดออกไซดม์ คี ุณสมบัตมิ ากมาย ควรมีการศึกษาเพิ่มเติม เชน่ คณุ สมบัตกิ ารส่องผ่านของแสง คุณสมบัติโฟโตคะตะไลตกิ และไฮโดรฟลิ กิ เป็นต้น
50 บรรณานกุ รม
51 บรรณานุกรม กนกวรรณ กอบกุลธนชัย. (2552). การวิเคราะห์โครงสร้างของฟลิ ม์ บางไททาเนยี มไดออกไซดท์ ี่ เตรียมโดยวธิ ี ดีซี แมกนีตรอน สปตั เตอรงิ . (วทิ ยานพิ นธป์ ริญญาวิทยาศาสตรมหาบณั ฑติ , มหาวิทยาลยั เทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบรุ ี). กมล เอ่ยี มพนากจิ . (2551). ผลการอบฟลิ ์มตอ่ สมบัตขิ องอนิ เดียมหินออกไซด์ทเ่ี ตรยี มโดยวธี ี ดีซี แมกนีตรอน สปตั เตอริง. (วิทยานิพนธ์ปรญิ ญาวทิ ยาศาสตรมหาบัณฑิต, มหาวทิ ยาลัย เทคโนโลยพี ระจอมเกล้าธนบรุ ี). กมล เอีย่ มพนากิจ, วรรณกานต์ ชาญชะโรจน์ และ สิรกิ านต์ สินพิบลู ย.์ (2554). การศึกษาสมบัติ ความชอบนา้ ของฟลิ ม์ บางไททาเนียมไดอออกไซดท์ เี่ คลอื บลงบนกระจกกรองแสงดว้ ยเทคนิค ดีซี แมกนตี รอน สปัตเตอรงิ . (ประชุมวชิ าการมหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร)์ . กรรณิการ์ วรรณทวี. (2554). การเตรยี มและศกึ ษาลักษณะเฉพาะของฟลิ ์มบางโครเมยี มไนไตรดท์ ี่ เคลือบดว้ ยเทคนคิ รีแอคตฟี ดซี ี แมกนตี รอน สปตั เตอรงิ . (วิทยานิพนธป์ รญิ ญามหาบัณฑิต, มหาวทิ ยาลัยบรู พา). คมกฤษ สายเสรภี าพ. (2556). การเตรยี มและศกึ ษาลกั ษณะเฉพาะของฟลิ ม์ บางไททาเนียมไนไตรด์ เคลอื บดว้ ยวิธี รีแอคตฟี ดีซี แมกนตี รอน สปตั เตอรงิ . (วทิ ยานิพนธป์ รญิ ญาวิทยาศาสตร – มหาบณั ฑิต, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร)์ . จินดาวรรณ ธรรมปรชี า. (2554). โครงสรา้ งและสมบัติทางแสงของฟลิ ม์ บางเซอร์โคเนยี มออกไซดท์ ี่ เคลือบด้วยเทคนิค รแี อคตฟี ดีซี แมกนีตรอน สปัตเตอริง. (วทิ ยานิพนธป์ รญิ ญามหาบณั ฑิต, มหาวทิ ยาลยั บรู พา). จนิ ดาวรรณ สิงห์คต, นิรันดร์ วิทติ อนนั ต์, และสรุ สิงห์ ไชยคุณ. (2552). ผลของความดนั รวมตอ่ โครงสร้างและสมบัตโิ ฟโตคะตะไลติกของฟิล์มบางไทเทเนยี มไดออกไซดท์ ีเ่ คลือบดว้ ยวิธี รแี อคทพี ดีซี แมกนตี รอนสปตั เตอรงิ . การประชมุ และการเสนอผลงานวิจยั มหาวิทยาลัย ทกั ษณิ ครงั้ ท่ี 19 ชยั กฤษ ตั้งเฮงเจรญิ . (2555). โครงสรา้ งและสมบัตทิ างแสงของฟลิ ม์ บางอะลมู ิเนยี มไนไตรด์ที่เคลอื บ ดว้ ยเทคนคิ รีแอคตีฟ ดีซี แมกนีตรอน สปัตเตอรงิ . (วทิ ยานพิ นธ์ปรญิ ญามหาบัณฑิต, มหาวิทยาลยั บรู พา). ดลลกั ษณ์ มานพ และคณะ. (2555). การเตรียมฟิลม์ บางไทเทเนยี มไดออกไวดส์ า้ หรบั ฆ่าแบคทเี รยี โดยการฉายแสง ทเี่ คลอื บด้วยวธิ ีรแี อคทีฟ ดีซี แมกนตี รอน สปตั เตอรงิ . วารสารมหาวทิ ยาลยั ทกั ษณิ , ปีท่ี 15 ฉบับท่ี 3
52 บรรณานุกรม (ตอ่ ) นิรนั ดร์ วิทิตอนันต์และสรุ สิงห์ ไชยคุณ. (2551,ธันวาคม). สมบัตโิ ฟโตคะตะไลตกิ และ ไฮโดรฟิลิกของฟลิ ม์ บางไทเทเนยี มไดออกไซด์ ทเี่ คลือบดว้ ยวิธี ดีซี รีแอคทีฟ แมกนีตรอน สปัตเตอรงิ . บทบาทหน้าที่ของมหาวทิ ยาลัยดา้ นการวจิ ยั ต่อการพัฒนาท้องถิ่น มหาวทิ ยาลัยราชภัฏราไพพรรณ.ี นริ นั ดร์ วทิ ติ อนนั ต์, อดิศร บรู ณวงค์ และสรุ สิงห์ ไชยคุณ.ผลของอุณหภูมอิ บออ่ นตอ่ สมบัติ ไฮโดรฟลิ กิ ของฟลิ ม์ ไทเทเนียมไดออกไซดท์ ่เี คลือบดว้ ยวธิ ีรแี อคทีฟ แมกนีตรอน สปเั ตอริง. การประชุมวชิ าการ มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร์ วิทยาเขตกาแพงแสน ครั้งที่ 7. บดินทร์ชาติ สขุ บท, ฉันทนา สาลวัน, อันชัญ หมวกงาม และ กมล เอย่ี มพนากจิ . (2551). การสงั เคราะห์ฟลิ ์มบางไททาเนียมไดออกไซด์ ด้วยเทคนคิ ดีซี แมกนตี รอน สปตั เตอรงิ . (สาขาวชิ าฟิสกิ ส์ คณะวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชมงคลธัญบรุ )ี . พชั รี ภักดเี สน่หาและคณะ. ผลของระยะหา่ งระหวา่ งวัสดรุ องรบั กับเปา้ สารเคลอื บต่อโครงสรา้ งของ ฟลิ ์มบางไทเทเนียมไดออกไซดท์ เ่ี คลอื บดว้ ยวิธีรีแอคทฟี ดซี ี แมกนตี รอน สปตั เตอรงิ . การประชุมวิชาการระดบั ชาติราชภฏั หมบู่ า้ นจอมบงึ วจิ ัย ครง้ั ที่ 1. ภัทริณี คลุมดวง. (2552). การศกึ ษาฟลิ ม์ บางเซอรโ์ คเนียมไนไตรด์โดยการเตรยี มโดยวธิ ี รีแอคทีฟ ดซี ี แมกนตี รอน สปัตเตอรงิ . (วทิ ยานพิ นธ์ปรญิ ญาวทิ ยาศาสตรมหาบณั ฑติ , มหาวิทยาลัย เทคโนโลยพี ระจอมเกล้าธนบรุ )ี . มนัส สถิรจนิ ดา. (2541). โลหะไททาเนียม (Titanium). พิมพ์ครง้ั ท่ี 1. กรุงเทพฯ ; โรงพิมพ์แหง่ จุฬาลงกรณม์ หาวทิ ยาลยั . วรรณศา ชะงดั รมั ยแ์ ละคณะ. (2556, เมษายน). ผลของความดันรวมตอ่ โครงสรา้ งของฟลิ ม์ บาง ไทเทเนียมไดออกไซดท์ ี่เคลอื บด้วยวิธีรีแอคทีฟ ดซี ี แมกนีตรอน สปัตเตอรงิ .การประชุม วิชาการระดบั ชาติ “ศรนี ครนิ ท์วิโรฒวิชาการ” คร้งั ที่ 7. สธุ ิดา พริ ยิ ะการกศุ ล. (2555). การเพมิ่ สมบตั พิ เิ ศษของสที องส้าหรบั ทาภายนอกด้วยนาโนไททาเนยี ม- ไดออกไซด.์ (วทิ ยานพิ นธป์ รญิ ญาวทิ ยาศาสตรมหาบณั ฑติ , มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร)์ . สุรสิงห์ ไชยคุณ และ นริ ันดร์ วิทติ อนันต.์ (2556). ศกึ ษาและพฒั นาการเคลือบผิวสเตนเลสดว้ ย ไททาเนยี มไดออกไซดร์ ะดบั นาโนดว้ ยเทคนคิ รแี อคทีฟ แมกนตี รอน สปตั เตอริง. (วทิ ยานิพนธ์ปรญิ ญาวิทยาศาสตรมหาบณั ฑิต, มหาวิทยาลัยบรู พา).
53 บรรณานุกรม (ตอ่ ) สุรสิงห์ ไชยคุณ, นิรนั ดร์ วทิ ิตอนนั ต์, สกลุ ศรญี าณลักษณ์ และ จกั รพนั ธ์ ถาวรวิรา. (2543). การออกแบบและสรา้ งระบบเคลือบสญุ ญากาศแบบดซี ี แมกนตี รอน สปัตเตอรงิ . การประชุมวิชาการของมหาวิทยลัยเกษตรศาสตร์ ครง้ั ท่ี 38, 271 – 278. หนึง่ ฤทยั คาหงษา และ กมลชนก พระนารายณ.์ (2557). การเคลอื บฟลิ ์มไททาเนยี มด้วยวธิ ดี ีซี แมกนีตรอน สปัตเตอริง และศกึ ษาคุณลกั ษณะเฉพาะของแรงดันไฟฟ้ากบั กระแสไฟฟา้ ระหว่างกระบวนการเคลือบ. (ภาควชิ าฟิสกิ ส์ คณะวทิ ยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏบุรรี ัมย)์ . เอท็ ทสโึ ซะ คาโต. (2553). หลกั การทา้ การเคลอื บเซรามกิ ซ.์ แปลโดย สมบรู ณ์ อรญั ยภาค. พมิ พ์ครงั้ ท่ี 1 บริษัท แอคทฟี ฟริ๊นท์ จากดั ; สานักพมิ พ์แหง่ จุฬาลงกรณม์ หาวิทยาลัย อรอุษา สรวารี. (2542). สารเคลอื บผวิ . พมิ พค์ รง้ั ที่ 1. กรุงเทพฯ ; โรงพมิ พแ์ หง่ จุฬาลงกรณ์ มหาวทิ ยาลยั . Bodo Henkel,Thomas Neubert, Sebastian Zabel, Constanze Lamprecht, Christine Selhuber-Unkelc, Klaus Rไtzkea, Thomas Strunskus, Michael Verghl, Franz Faupel. (2015). Photocatalytic properties of titania thin films prepared by sputtering versus evaporation and aging of induced oxygen vacancy defects. Germany. H.N. Riise , V.S. Olsen, A. Azarov, A. Galeckas, T.N. Sky, B.G. Svensson, E. Monakhov. (2015). Local homoepitaxy of zinc oxide thin films by magnetron sputtering. Norway. Huihui Liu, Lin Zhang, Guoqing Zhao, Gang Feng, Guanghui Min. (2015). Growth evolution of CaB6 thin films deposited by DC magnetron sputtering. China. Nai-Chuan Chuang, Jyi-Tsong Lin, Huey-Ru Chen. (2015). TCR control of Ni–Cr resistive film deposited by DC magnetron sputtering. Taiwan. Zhiming Zhao, Jian San, Guojun Zhang, Lijing Bai. (2015). The study of microstructure, optical and photocatalytic properties of nanoparticles (NPs)-Cu/TiO2 films deposited by magnetron sputtering. China.
54 ภาคผนวก
55 ภาคผนวก ก วัสดุและอปุ กรณ์
56 ภาพ ก.1 กระจกสไลด์ ภาพ ก.2 ซิลกิ อน (Siricon ; Si)
57 ภาพ ก.3 ทิชชู ภาพ ก.4 เมทานอล (Methanol ; CH3OH)
58 ภาพ ก.5 ท่คี ีบจบั ช้นิ งาน ภาพ ก.6 นาฬิกาจับเวลา ความละเอียด 0.01 วินาที
59 ภาพ ก.7 เครื่องเคลือบสญุ ญากาศ ภาพ ก.8 เป้าไทเทเนยี มบริสทุ ธิ์
60 ภาพ ก.9 เคร่ืองอัลตรา้ โซนิค ภาพ ก.10 น้าดไี อ (Dionized Water ; DI)
61 ภาพ ก.11 กลอ่ งใสช่ ้นิ งาน ภาพ ก.12 แก๊สทใี่ ชใ้ นการเคลือบฟลิ ม์ บาง
62 ภาคผนวก ข ข้นั ตอน การเตรียมฟลิ ม์ บางไทเทเนียมไดออกไซด์
63 ภาพ ข.1 ตดิ ตัง้ เปา้ ไทเทเนยี ม (บรสิ ทุ ธ์ิ 99.99 เปอรเ์ ซน็ ต์) ภาพ ข.2 ติดตั้งคาโทดชลี ต์
64 ภาพ ข.3 วดั ระยะหา่ งระหว่างวสั ดรุ องรับกบั เปา้ สารเคลือบโดยมรี ะยะห่าง 10 เซนตเิ มตร ภาพ ข.4 เตรียมช้ินงาน
65 ภาพ ข.5 วางชิ้นงานบนแท่นวางชิ้นงาน ภาพ ข.6 เตรยี มระบบสุญญากาศ
66 ภาพ ข.7 ปรบั ค่าแก๊สอารก์ อนและแกส๊ ออกซิเจนตามคา่ ทกี่ าหนด ภาพ ข.8 จา่ ยกระแสไฟฟา้ 500 มิลลแิ อมแปร์ พรอ้ มบันทกึ คา่ V จับเวลาในการเคลอื บ 2 ช่ัวโมง
67 ภาพ ข.9 สงั เกตการณเ์ กิดพลาสมาทีอ่ ตั ราการไหลแก๊สออกซิเจนต่างๆ ภาพ ข.10 เมอื่ หมดเวลาในการเคลือบ ปิดระบบแกส๊ อาร์กอนและแกส๊ ออกซิเจน
68 ภาพ ข.11 ปดิ ปัม๊ กลโรตารแี ละปั๊มแบบแพร่ไอ ภาพ ข.12 ปิดแหลง่ จา่ ยกระแสไฟฟา้
69 ภาพ ข.13 พลาสมา ที่อตั ราการไหลแกส๊ ออกซเิ จนที่ 5 sccm ภาพ ข.14 ชิ้นงานที่เคลอื บได้ ทอ่ี ัตราการไหลแกส๊ ออกซเิ จนท่ี 5 sccm
70 ภาพ ข.15 พลาสมา ที่อตั ราการไหลแกส๊ ออกซเิ จนที่ 10 sccm ภาพ ข.16 ชิ้นงานที่เคลอื บได้ ที่อตั ราการไหลแกส๊ ออกซเิ จนท่ี 10 sccm
71 ภาพ ข.16 พลาสมา ที่อตั ราการไหลแกส๊ ออกซเิ จนที่ 15 sccm ภาพ ข.17 ชิ้นงานที่เคลอื บได้ ที่อตั ราการไหลแกส๊ ออกซเิ จนท่ี 15 sccm
72 ภาพ ข.18 พลาสมา ที่อตั ราการไหลแกส๊ ออกซเิ จนที่ 20 sccm ภาพ ข.19 ชิ้นงานที่เคลอื บได้ ที่อตั ราการไหลแกส๊ ออกซเิ จนท่ี 20 sccm
73 ภาคผนวก ค เง่ือนไข การเคลอื บฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์
74 ตาราง ข.1 อัตราการไหลของแกส๊ ออกซเิ จน 5 sccm เงอื่ นไขการเคลือบฟิล์มบางไททาเนียมไดออกไซด์ เวลาที่ใช้ในการเคลอื บ 120 นาที เปา้ สารเคลือบ ไทเทเนยี ม (ความบรสิ ุทธิ์ 99.99 เปอรเ์ ซนต)์ วัสดรุ องรบั แผ่นกระจกสไลด์และแผ่นซิลกิ อน ความดนั ก่อนเคลอื บ 5.0×10-5 มิลลิบาร์ ความดันขณะเคลือบ 5.0×10-3 มิลลบิ าร์ ระยะหา่ งระหว่างเป้าสารเคลอื บกบั วสั ดรุ องรบั 10 เซนตเิ มตร อตั ราการไหลของแกส๊ อาร์กอนคงที่ 10 ลูกบาศกเ์ ซนตเิ มตรตอ่ นาที แรงดนั ไฟฟา้ 415 โวลต์ กระแสไฟฟา้ 500 มิลลิแอมแปร์ กาลังไฟฟา้ 220 วัตต์ ตาราง ข.2 อัตราการไหลของแกส๊ ออกซเิ จน 10 sccm เงือ่ นไขการเคลอื บฟลิ ม์ บางไททาเนียมไดออกไซด์ เวลาที่ใชใ้ นการเคลือบ 120 นาที เป้าสารเคลือบ ไทเทเนยี ม (ความบรสิ ุทธ์ิ 99.99 เปอรเ์ ซนต)์ วัสดุรองรับ แผ่นกระจกสไลด์และแผน่ ซิลกิ อน ความดนั กอ่ นเคลือบ 5.0×10-5 มลิ ลิบาร์ ความดันขณะเคลอื บ 5.0×10-3 มลิ ลิบาร์ ระยะห่างระหว่างเป้าสารเคลอื บกับวสั ดุรองรบั 10 เซนตเิ มตร อัตราการไหลของแกส๊ อาร์กอนคงที่ 10 ลกู บาศกเ์ ซนตเิ มตรต่อนาที แรงดนั ไฟฟา้ 406 โวลต์ กระแสไฟฟ้า 500 มิลลิแอมแปร์ กาลงั ไฟฟา้ 220 วัตต์
75 ตาราง ข.3 อตั ราการไหลของแกส๊ ออกซเิ จน 15 sccm เงื่อนไขการเคลอื บฟลิ ม์ บางไททาเนียมไดออกไซด์ เวลาทใ่ี ชใ้ นการเคลอื บ 120 นาที เป้าสารเคลอื บ ไทเทเนยี ม (ความบรสิ ุทธิ์ 99.99 เปอรเ์ ซนต)์ วัสดรุ องรับ แผ่นกระจกสไลด์และแผ่นซิลกิ อน ความดันก่อนเคลอื บ 5.0×10-5 มิลลิบาร์ ความดันขณะเคลอื บ 5.0×10-3 มิลลบิ าร์ ระยะห่างระหวา่ งเปา้ สารเคลอื บกบั วสั ดุรองรบั 10 เซนตเิ มตร อัตราการไหลของแก๊สอาร์กอนคงท่ี 10 ลูกบาศกเ์ ซนตเิ มตรตอ่ นาที แรงดันไฟฟ้า 410 โวลต์ กระแสไฟฟา้ 500 มิลลิแอมแปร์ กาลังไฟฟ้า 220 วตั ต์ ตาราง ข.4 อัตราการไหลของแกส๊ ออกซเิ จน 20 sccm เงื่อนไขการเคลือบฟิล์มบางไททาเนยี มไดออกไซด์ เวลาท่ใี ชใ้ นการเคลือบ 120 นาที เปา้ สารเคลือบ ไทเทเนียม (ความบรสิ ุทธ์ิ 99.99 เปอรเ์ ซนต)์ วสั ดุรองรับ แผ่นกระจกสไลด์และแผน่ ซิลกิ อน ความดันกอ่ นเคลอื บ 5.0×10-5 มลิ ลิบาร์ ความดันขณะเคลอื บ 5.0×10-3 มลิ ลิบาร์ ระยะหา่ งระหวา่ งเปา้ สารเคลือบกับวสั ดรุ องรบั 10 เซนตเิ มตร อตั ราการไหลของแกส๊ อาร์กอนคงท่ี 10 ลกู บาศกเ์ ซนตเิ มตรต่อนาที แรงดันไฟฟา้ 414 โวลต์ กระแสไฟฟา้ 500 มิลลิแอมแปร์ กาลังไฟฟา้ 220 วัตต์
76 ประวัตยิ อ่ ของผู้วจิ ัย
77 ประวัติย่อของผวู้ ิจัย ชอื่ - สกุล นางสาวญานี สระประทุม วัน เดือน ปีเกดิ 28 พฤศจิกายน 2536 ที่อยูป่ จั จบุ นั 11 หมทู่ ี่ 6 บา้ นโคกใหญ่ ตาบลปงั กู อาเภอประโคนชยั จังหวดั บรุ รี มั ย์ 31140 อีเมลล์ [email protected] ประวัตกิ ารศกึ ษา พ.ศ. 2555 สาเรจ็ การศกึ ษามัธยมศกึ ษาตอนปลายจาก ชั้นมธั ยมศึกษาตอนปลาย จากโรงเรยี นเมืองตลุงพทิ ยาสรรพ์ ตาบลประโคนชยั อาเภอประโคนชยั จงั หวดั บรุ ีรัมย์ 31140
78 ประวัติยอ่ ของผู้วิจัย ช่อื - สกลุ นายศรายุทธ ประทมุ วัน เดอื น ปีเกิด 4 กมุ ภาพันธ์ 2536 ท่อี ยปู่ จั จบุ นั 76 หมทู่ ่ี 15 บ้านโคกใหมพ่ ฒั นา ตาบลแสลงพนั อาเภอลาปลายมาศ จังหวดั บุรรี มั ย์ 31130 อีเมลล์ [email protected] ประวตั กิ ารศึกษา พ.ศ. 2555 สาเรจ็ การศกึ ษามัธยมศึกษาตอนปลายจาก โรงเรยี นจตรุ าษฎรพ์ ทิ ยาคม ตาบลแสลงพนั อาเภอลาปลายมาศ จงั หวดั บุรรี ัมย์ 31130
Search
