สมบัติเทอรืโมอิเล็กทริกฟิล์มบางของคอปเปอร์ไอโอไดด์/ไนไทรต์

ในงานวิจัยนี้ ได้ทำการสังเคราะห์ฟิล์มบางคอปเปอร์ (Cu) ด้วยวิธีแมกนีตรอนสปัตเตอริ่ง แบบดีซีจากวัสดุเป้าคอปเปอร์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 76.20 mm และหนา 6.35 mm โดยฟิล์มบาง Cu ได้ถูกสังเคราะห์ไปบนวัสดุฐานรองแก้วสไลด์ด้วยกำลังไฟฟ้าที่ขั้วแคโทดเป็น 100 W อัตราการจ่ายแก็สอาร์กอน (Ar) เป็น 40 sccm ภายใต้ความดันการทำงานเป็น 5 mT และเวลาการพอกพูนเป็น 10 นาที แล้วนำฟิล์มบาง Cu ที่สังเคราะห์ได้จุ่มในสารละลายไอโอดีนเป็นเวลา 15, 30 และ 60 วินาที เพื่อให้ได้ฟิล์มบางคอปเปอร์ไอโอไดด์ (CuI) ขณะที่การสังเคราะห์ฟิล์มบางคอปเปอร์ไนไทรต์ (Cu3N) ได้ทำการสังเคราะห์ด้วยวิธีแมกนีตรอนสปัตเตอริ่งแบบดีซีด้วยเงื่อนไขเช่นเดียวกับการ สังเคราะห์ฟิล์มบาง Cu แต่เปลี่ยนแก็สสปัตเตอริ่งจาก Ar ไปเป็นแก็สไนโตรเจน (N2) และพลาสมาบำบัดของ N2 เป็นเวลา 1 ชั่วโมง หลังจากกระบวนการสปัตเตอริ่ง การศึกษาลักษณะเฉพาะของฟิล์มบาง CuI และ Cu3N ได้แก่ โครงสร้างผลึก ลักษณะสัณฐานวิทยา และองค์ประกอบเชิงธาตุดำเนินการโดยใช้เทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ (X-ray diffraction; XRD) เทคนิคกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (Scanning electron microscope; SEM) และเทคนิคการกระจายพลังงานรังสีเอ็กซ์ (energy dispersive X-ray spectroscopy; EDS) ตามลำดับ สมบัติเทอร์โมอิเล็กทริกฟิล์มบาง ได้แก่ ค่าสภาพต้านทานไฟฟ้าและค่าสัมประสิทธิ์ซีเบกวัดด้วยเครื่อง ZEM-3 และการคำนวณค่าแฟกเตอร์กำลัง ผลการศึกษาพบว่า ฟิล์มบาง CuI ทีได้จากการจุ่มสารละลายไอโอดีนเป็นเวลา 30 วินาที มีค่าแฟกเตอร์กำลังสูงสุด โดยมีค่าสภาพต้านทานไฟฟ้า ค่าสัมประสิทธิ์ซีเบก และค่าแฟกเตอร์กำลังเป็น 3.11 mΩ m, 233 μV K–1 และ 17.59 μW m–1 K–1 ตามลำดับ เป็นวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกชนิดพี ขณะที่ฟิล์มบาง Cu3N ภายใต้พลาสมาบำบัดของ N2 มีค่าสภาพต้านทานไฟฟ้า ค่าสัมประสิทธิ์ซีเบก และค่าแฟกเตอร์กำลังเป็น 0.26 mΩ m, -1.03 mV K–1 และ 4.08 μW m–1 K–1 ตามลำดับ เป็นวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกชนิดเอ็น