本 實 驗 主 要 是 採 用 熱 壓 燒 結 法 來 燒 製 ZnO 摻 雜 玻 璃 粉 末 ( GeO2:MoO3:V2O5=1 : 1 : 3 )之靶材，來探討 ZnO 靶材之性質，實驗製備 4 種 不同摻雜量的玻璃粉末之 ZnO 靶材( 1wt%、3wt%、5wt%、10wt )，固定燒結 時的壓力 150kn，抽真空通氮氣，來探討在不同燒結溫度( 1000°C、1100°C、
62
圖 4-1 1000°C 摻雜不同量玻璃粉末的 ZnO 靶材的緻密度圖
圖 4-2 1100°C 摻雜不同量玻璃粉末的 ZnO 靶材的緻密度圖
Relative density(%) Relative density(%)
玻璃粉末摻雜量(wt%)
玻璃粉末摻雜量(wt%)
圖 4-3 1200°C 摻雜不同量玻璃粉末的 ZnO 靶材的緻密度圖
Relative density(%)
玻璃粉末摻雜量(wt%)
64
圖 4-4 1000°C 摻雜不同量玻璃粉末的 ZnO 靶材的 XRD 圖
圖 4-5 1100°C 摻雜不同量玻璃粉末的 ZnO 靶材的 XRD 圖 2θ(degree)
2θ(degree)
。:氧化鋅
․:鋅釩氧化物
。:氧化鋅
․:鋅釩氧化物
66
圖 4-6 1200°C 摻雜不同量玻璃粉末的 ZnO 靶材的 XRD 圖
圖 4-7 摻雜 3 wt %玻璃粉末不同燒結溫度之 ZnO 靶材的 XRD 圖 2θ(degree)
2θ(degree)
。:氧化鋅
․:鋅釩氧化物
。:氧化鋅
․:鋅釩氧化物
圖 4-8 摻雜 5 wt %玻璃粉末不同燒結溫度之 ZnO 靶材的 XRD 圖 2θ(degree)
。:氧化鋅
․:鋅釩氧化物
68
圖 4-9 摻雜 1 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1000°C 破斷面的 SEM 圖
圖 4-10 摻雜 3 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1000°C 破斷面的 SEM 圖
70
圖 4-11 摻雜 5 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1000°C 破斷面的 SEM 圖
圖 4-12 摻雜 10 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1000°C 破斷面的 SEM 圖
圖 4-13 摻雜 1 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1100°C 破斷面的 SEM 圖
圖 4-14 摻雜 3 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1100°C 破斷面的 SEM 圖
72
圖 4-15 摻雜 5 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1100°C 破斷面的 SEM 圖
圖 4-16 摻雜 1 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1200°C 破斷面的 SEM 圖
圖 4-17 摻雜 3 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1200°C 破斷面的 SEM 圖
圖 4-18 摻雜 5 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1200°C 破斷面的 SEM 圖
74 度 1200°C 時，可以看到摻雜玻璃粉末 1wt%、3wt%、5wt%的緻密度沒有甚 麼差別，不過晶粒卻都比 1000°C 與 1100°C 來的大，如圖 2-26〜2-28 所示。
圖 4-19 摻雜 1 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1000°C 腐蝕後的 SEM 圖
圖 4-20 摻雜 3 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1000°C 腐蝕後的 SEM 圖
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圖 4-21 摻雜 5 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1000°C 腐蝕後的 SEM 圖
圖 4-22 摻雜 10 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1000°C 腐蝕後的 SEM 圖
圖 4-23 摻雜 1 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1100°C 腐蝕後的 SEM 圖
圖 4-24 摻雜 3 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1100°C 腐蝕後的 SEM 圖
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圖 4-25 摻雜 5 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1100°C 腐蝕後的 SEM 圖
圖 4-26 摻雜 1 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1200°C 腐蝕後的 SEM 圖
圖 4-27 摻雜 3 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1200°C 腐蝕後的 SEM 圖
圖 4-28 摻雜 5 wt %玻璃粉末之 ZnO 靶材在 1200°C 腐蝕後的 SEM 圖
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4-4 晶粒大小
圖 4-29〜4-31 為不同玻璃粉末摻雜量之 ZnO 靶材在不同燒結溫度下所 量測到的晶粒大小。以 SEM 圖用截距法求得晶粒大小。
在燒結溫度 1000°C 時，晶粒大小隨著玻璃粉末摻雜量增加，如圖 4-29 所示。
在燒結溫度 1100°C 時，晶粒大小也隨著摻雜量的增加而增加,不過與 1000°C 相比,晶粒略為變大，如圖 4-30 所示。當在燒結溫度為 1200°C 時，晶粒大小 與 1000°C 和 1100°C 相比又更大了，而晶粒大小也是隨著摻量而增加，如圖 4-31 所示。
圖 4-29 1000°C 摻雜不同量玻璃粉末的 ZnO 靶材的晶粒大小圖
圖 4-30 1100°C 摻雜不同量玻璃粉末的 ZnO 靶材的晶粒大小圖 Grain Size(μm)Grain Size(μm)
玻璃粉末摻雜量(wt%)
玻璃粉末摻雜量(wt%)
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圖 4-31 1200°C 摻雜不同量玻璃粉末的 ZnO 靶材的晶粒大小圖
Grain Size(μm)
玻璃粉末摻雜量(wt%)
4-5 LCR 電性分析
4-5-1 電阻量測
圖 4-32〜4-34 為不同玻璃粉末摻雜量之 ZnO 靶材在不同燒結溫度下所量 測到的電阻。
在燒結溫度 1000°C 時，電阻隨著玻璃粉末摻雜量的增加，有明顯的增加，
當玻璃粉末摻雜量 10wt%時，電阻比摻雜 5wt%的大幅提升，如圖 4-32 所示。
而燒結溫度 1100°C 時，電阻隨著玻璃粉末摻雜量的增加而明顯提升，如圖 4-33 所示。當燒結溫度 1200°C 時，電阻也是隨著玻璃粉末摻雜量的增加而有 著明顯增加，如圖 4-34 所示。
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圖 4-32 1000°C 摻雜不同量玻璃粉末的 ZnO 靶材的電阻圖
圖 4-33 1100°C 摻雜不同量玻璃粉末的 ZnO 靶材的電阻圖
Resistance(kΩ) Resistance(kΩ)
玻璃粉末摻雜量(wt%)
玻璃粉末摻雜量(wt%)
圖 4-34 1200°C 摻雜不同量玻璃粉末的 ZnO 靶材的電阻圖
Resistance(kΩ)
玻璃粉末摻雜量(wt%)
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4-5-2 電容量測
圖 4-35〜4-37 為不同玻璃粉末摻雜量之 ZnO 靶材在不同燒結溫度下所 量測到的電容，在燒結溫度為 1000°C 時，電容隨著玻璃粉末摻雜量的增加而 增加，如圖 4-35 所示。當燒結溫度為 1100°C 時，電容也隨著玻璃粉末摻雜 量的增加而明顯提升，如圖 4-36 所示。燒結溫度為 1200°C 時，電容也與前 面兩個燒結溫度一樣，隨著玻璃粉末摻雜量的增加而明顯增加，如圖 4-37 所 示。
圖 4-35 1000°C 摻雜不同量玻璃粉末的 ZnO 靶材的電容圖
圖 4-36 1100°C 摻雜不同量玻璃粉末的 ZnO 靶材的電容圖
C(pF)C(pF)
玻璃粉末摻雜量(wt%)
玻璃粉末摻雜量(wt%)
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圖 4-37 1200°C 摻雜不同量玻璃粉末的 ZnO 靶材的電容圖
C(pF)
玻璃粉末摻雜量(wt%)