دانلود مقاله اثر دمای بازپخت روی لایه نازک نقره انباشتی به روش سیستم کندوپاش مغناطیسی جریان مستقیم

word قابل ویرایش
4 صفحه
9700 تومان
97,000 ریال – خرید و دانلود

چکیده

در این مقاله، لایه نازک نیکل و نقره به ترتیب به ضخامت های ۵۰ و ۱۰۰ نانومتربه روش کندوپاش مغناطیسی نامتوازن، بر روی زیرلایه شیشه ای انباشت گردیده اند.

از لایه نیکل جهت افزایش چسبندگی لایه نقره به سطح زیرلایه شیشه ای استفاده شده است. نمونه ها سپس در دماهای ۱۰۰،۲۰۰ و ۳۰۰ درجه بازپخت شده و مورفولوژی آنها با استفاده از میکروسکوپ تونلی روبشی (STM) ، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که مطابق انتظار افزایش دما موجب افزایش دانه بندی سطح نقره شده است.

مقدمه

لایه های نازک نقره متناسب با کاربردهـای مختلـف، بـا روش های متنوعی رشد داده می شوند و در هریک فاکتورهای مختلفـی، لایه را تحت تأثیر قرار مـی دهنـد. تـاکنون بررسـی هـای فراوانـی درباره میزان تأثیر شرایط لایه نشانی بر ریخت شناسی سـطح لایـه صورت گرفته است. در گزارش های متعددی تأثیر ضخامت لایه و آهنگ رشد بر زبری سطح لایـه نقـره مطـرح شـده اسـت۱]،۲،.[۳ Del Re وهمکارانش وابستگی ریخت شناسـی سـطح لایـه نـازک

نقره به فشار گاز آرگون و جریان کندوپاش در لایه نشانی به روش کندوپاش مغناطیسی را بررسی کـرده انـدBhattacharyya .[4] و

همکارانش تأثیر فرآیند پخت در دماهای مختلف پس از لایه نشانی به روش کندوپاش یون های خوشه ای نقره روی ریخـت شناسـی لایه را گزارش نموده اند.[۵] تغییر میزان زبری سطح در اثر فرآینـد پخت برای لایه های نقره تهیه شده به روش تبخیر مقاومتی در خلأ نیز بررسی شده است.[۶] در این تحقیق، تأثیردمـای زیرلایـه روی پارامترهای کیفی لایه نقره انباشتی بـه روش کنـدوپاش مغناطیسـی جریان مستقیم مورد بررسی قرار گرفته است.

۲۶

نحوه انجام آزمایش

در آزمایش های انجام شده از یک لام شیشه ای به ابعاد

۶×۲cm2 بعنوان زیرلایه استفاده شده است. برای تمیز کردن سطح زیرلایه ها، آنها را به مدت ۱۵ دقیقه در محلول اسید کلریدریک

۰/۰۲ مولار در دستگاه فرا صوتی جرم گیری کرده و سپس به مدت ۱۵ دقیقه در محلول استون در دستگاه فراصوتی قرار داده و در پایان پس از شستشو با آب مقطر، زیرلایه ها توسط گاز نیتروژن خالص خشک گردیدند. لایه نشانی بوسیله دستگاه کندوپاش مغناطیسی انجام گرفت. به جز دما، شرایط لایه نشانی برای کلیه زیرلایه ها طبق جدول شماره ۱، یکسان بود. در ابتدا لایه نیکل و سپس لایه نقره روی نمونه ها انباشت گردید. لایه نیکل برای افزایش چسبندگی لایه نقره به زیرلایه شیشه ای استفاده گردید.

نمونه اول در دمای ۱۰۰، نمونه دوم در دمای ۲۰۰درجه و نمونه سوم در دمای ۳۰۰، بازپخت شدند.

(mean square، متداولترین پـارامتر زبـری در مقیـاس لایـه نـازک شناخته می شود که با رابطه (۱)داده می شود:[۱]
N
(1) ( Z i  Z m )) 1 / 2 i ۱ ۱ R rms  (
N
که در آن Z m ارتفاع صفحه مرجع وN تعداد نقـاط مـوردنظر
با ارتفاع Zi می باشد.
متوسط زبری، پارامتر دیگری است که با Ra نشان داده شده و
با رابطه زیر تعریف می شود:[۱]
(۲) dxdy Z ( x, y ) Ra  

a

پارامترهای یاد شده برای سه نمونه محاسبه و مقایسه می شوند.

یکی دیگر از پارامترهای مورد بررسی اندازه دانـه هـای سـطح لایه نقره می باشد. شـکل نشـان مـی دهـد کـه بـا افـزایش دمـای بازپخت، مقدار سطح دانه بزرگتر می شود.[۷]

جدول شماره ۱، شرایط لایه نشانی لایه نیکل و نقره

پارامتر نقره نیکل

توان((W ١٠ ١٠٠

فشاراولیه (Torr) ٧-١٠ ٧-١٠
فشارکاری((Torr ٣-١٠ ٣-١٠

حرارت C 30 30

فلوی گاز آرگونSccm 30 30

ضخامت (nm) ١٠٠ ۵۰

بحث و نتایج

برای بیان اندازه کمی زبری، بنا به نوع کاربرد می توان ازپارامترهای مختلفی استفاده می کنند. دربحث لایـه نـازک کمیـت root ) Rrms

شکل :(۱) رابطه اندازه دانه بندی لایه با درجه حرارت پخت

نمونه ها پس از لایه نشانی، با میکروسکوپ روبشی DualScope SPM DME مورد بررسی قرار گرفتند. تمامی تصاویر با روبش در یک سطح ۲µm × ۲µm از زیرلایه به دست آمده اند. میزان زبری سطح نمونه ها نیز بدست آمده است.

پارامترهایRrms ؛ Ra مربوط به زبری سطح نیز محاسبه و بصورت خلاصه به صورت ستونی در جدول ۲ آمده است.
با توجه به اینکه بجز دمای زیرلایه برای انباشت لایه نقره سایر مشخصات مواد و شرایط لایه نشانی یکسان بوده است، نتایج

۲۷

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 9700 تومان در 4 صفحه
97,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد