การศึกษาความเป็นไปได้ในการผลิตตัวเก็บประจุชนิดฟิล์มบางดดยกระบวนการเคลือบในสุญญากาศด้วยวิธีสปัตเตอริง

ชื่อผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
  • ณัฐปพน สราญรมย์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
  • อรุณีย์ อินทศร

  • นิรันดร์ วิทิตอนันต์

  • พิมล อนันตา

สถาบันการศึกษาที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนยุพราชวิทยาลัย อ.เมือง จ.เชียงใหม่

ระดับการศึกษา

โครงงานในระดับการศึกษาประกาศนียบัตรวิชาชีพ

หมวดวิชา

โครงงานในสาขาวิชาฟิสิกส์

วันที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

01 มกราคม 2541

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

การศึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์นี้ เป็นการนำความรู้เรื่องการเคลือบฟิล์มบางในสุญญากาศด้วยวิธีสปัตเตอริงและการวิเคราะห์ธาตุด้วยเทคนิคการวาวรังสีเอกซ์ มาประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ในงานที่หลากหลาย โดยเลือกศึกษาการผลิตตัวเก็บประจุ ซึ่งมีลักษณะพื้นฐาน คือแผ่นตัวนำวางขนานกันสองแผ่น และมีสารที่มีสภาพคล้ายฉนวนคั่นกลาง ซึ่งมีโครงสร้างที่ง่ายต่อการศึกษา โดยการเคลือบฟิล์มบางในสุญญากาศด้วยวิธีสปัตเตอริงนี้ ทำได้โดยการระดมยิงอนุภาคที่มีพลังงานสูงเข้าชนเป้าสาเคลือบทำให้อะตอมของสารเคลือบหลุดออกแล้วไปตกกระทบและฝังแน่นที่วัสดุรองรับ เนื่องจากอนุภาคของสารเคลือบมีพลังงานสูงทำให้ฟิล์มบางที่ได้มีความแข็งแรงทนทานกว่าการเคลือบด้วยวิธีอื่น ๆ การศึกษาครั้งนี้ทำการเคลือบฟิล์มทองแดงลงบนแผ่นไมลาร์ทั้งสองด้าน เป็นเวลา 10 , 15 , 20 และ 25 นาที ซึ่งเมื่อใช้ระยะเวลาในการเคลือบเพิ่มขึ้น ความหนาของฟิล์มบางทองแดงก็จะเพิ่มขึ้นด้วย โดยฟิล์มทองแดงที่เคลือบทั้งสองด้านทำหน้าที่เป็นแผ่นตัวนำหรือเพลท (plate) แผ่นไมลาร์ทำหน้าที่เป็นฉนวนหรือไดอิเลกตริก (dielectric) จากการศึกษาและทำการทดลอง พบว่า ชิ้นงานที่ได้นี้ มีคุณสมบัติในการเป็นตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้ว โดยสามารถวัดค่าการเก็บประจุได้ซึ่งมีค่าในช่วงประมาณ 119 126 pF ถือว่าใกล้เคียงกับค่าการเก็บประจุของตัวเก็บประจุชนิดไมลาร์ที่มีใช้โดยทั่วไป แต่ยังไม่สามารถสรุปความสัมพันธ์ระหว่างความหนาของฟิล์มบางกับค่าการเก็บประจุที่แน่นอนได้ เนื่องจากตัวอย่างที่ใช้ในการศึกษามีไม่เพียงพอ และจากการวิเคราะห์คุณสมบัติของฟิล์มบางด้วยเทคนิคการวาวรังสีเอกซ์ ทำให้สามารถชี้ชัดได้ว่าฟิล์มบางที่เคลือบนั้น ยังคงเป็นทองแดงบริสุทธิ์ ไม่มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง และตรวจสอบค่าความหนาของฟิล์มบางที่ได้จากการคำนวณโดยวิธีชั่งมวลว่าเป็นค่าที่ถูกต้อง การศึกษาครั้งนี้ช่วยให้ทราบแนวทางในการพัฒนาการผลิตตัวเก็บประจุชนิดฟิล์มบางโดยการเคลือบฟิล์มบางในสุญญากาศด้วยวิธีสปัตเตอริงเพื่อให้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้จริงในโอกาสต่อไป