بخشی از مقاله
چکیده
لایه هاي نازك آلیاژهاي Nix Fe 1-x و Cox Ni 100-x با 80وx=60 روي بستر شیشه با ضخامت حدود 100- 150 نانومتربه به روش تبخیر حرارتی در خلاء تهیه گردید. لایه ها توسط آزمایشهاي پراش اشعه ایکس، SEM و اندازه گیري مقاومت الکتریکی مورد مطالعه قرار گرفتند.آنالیز EDAX نشان داد که ترکیب عناصري نمونه ها به ترکیب اسمی خیلی نزدیک است. همچنین نتایج نشان می دهند که TCR نمونه ها نسبتاً پایین می باشد.
مقدمه
لایه هاي کاربردهاي مختلفی در تکنولوژي مدرن از قبیل هدهاي مغناطیسی،القاگرهاي لایه نازك مغناطیسی،وسیستمهاي میکرو الکترومکانیک - MEMS - هستند. لایه هاي CoNi نیز در ضبط ویدئویی و فلاپی دیسک ها استفاده می شوند که وجود Ni در این لایه با مغناطیس نرم باعث افزایش مقاومت در مقابل خوردگی می شود.[1] لذا با توجه به کاربردهاي مختلف اینگونه لایه ها در تجهیزات الکترومغناطیسی و اهمیت پارامتر مقاومت الکتریکی و TCR1 در عملکرد آنها ،ساخت وبررسی خواص الکتریکی چنین لایه هایی مورد توجه قرار گرفته است.
آماده سازي مواد اولیه وبستر: مواد اولیهFe، Coو Ni با درصد خلوص % 99/99 بصورت پودري با مارك مرك تهیه شد.ترکیبات با توجه به نسبتهاي مورد نظر به صورت پودر مخلوطی با دانه بندي یکسان و براي کلیه نمونه ها بطور مساوي و به مقدار 1 gr آماده ودرچندین مرحله کاملا آسیاب شد تا مخلوط همگنی بدست آید. بستر از جنس شیشه و به اندازه 1cm2 تهیه شد و جهت رفع هرگونه آلودگی به مدت 48 ساعت در محلول اسید نیتریک 3 درصد رقیق شده در الکل غوطه ور گردید.[ 2] سپس با دقت با گاز نیتروژن خشک شده ودر محل مناسب در محفظه خلاء جهت لایه نشانی قرار داده شد..
لایه نشانی: تبخیر حرارتی با استفاده از دستگاه لایه نشانی در خلاء Hindhivac مدل 15F6 ساخت هندوستان انجام پذیرفت..بوته از جنس تنگستن با شکلی متناسب با مواد تبخیري آماده شد. قبل از انجام آزمایش از اشعه ماوراي بنفش - - UV براي رفع هر گونه آلودگی باقیمانده روي بستر استفاده شد. [3] فشار داخل محفظه ي دستگاه در طول آزمایش در حدود 5 × 10 -6 میلی بار ثابت نگه داشته شد. فلزات خالص به صورت اتمهاي تنها و مستقل از یکدیگر تبخیر می شوند ، حتی وقتی عناصر خالص تشکیل مولکول هم می دهندتبخیر به صورت تک اتمی مشاهده می شود.اما فشار بخار مواد ترکیبی نمونه ها بسیار بهم نزدیک است لذا با توجه به نقطه کار انتخاب شده - فشار محفظه - تبخیر تقریباً به صورت همزمان انجام می پذیرد. [4]
با انتخاب دماي بستر در محدوده 100 تا 150 درجه سانتی گراد چسبندگی لایه به بستر بهبود پیدا کرد. [5 ] پس از عمل لایه نشانی ،نمونه ها به مدت 3 ساعت در داخل محفظه نگه داشته شدند تا به تدریج دماي خود را از دست داده و به دماي محیط برسند. عملیات حرارتی: 2 پس از هر عمل لایه نشانی ، عملیات حرارتی بر روي لایه تهیه شده انجام پذیرفت .این عمل سبب بهبود نظم بلوري و خواص فیزیکی می شود.عملیات حرارتی در دماي 450 درجه سانتی گراد و در مدت یک ساعت در فشاري حدود 10 -4 میلی بار انجام شد تا از اکسید شدن نمونه ها جلوگیري شود.
اندازه گیري
به کمک روشهايEDAX وXRD و SEM بررسی هاي ساختاري و اپتیکی و سپس به کمک روش چهار میله اي3 اندازه گیري الکتریکی - دستگاه - LEYBOLDبرروي نمونه ها انجام پذیرفت[9,6]
نتایج وبحث
به منظور تعیین درصد نسبی عناصر در لایه هاي ساخته شده، نمونه ها تحت آزمایش EDAX قرار گرفتند که با توجه به نتایج ملاحظه می شود که انحراف از مشخصه آلیاژ مورد نظر خیلی چشمگیر نمی باشد ،اگر چه بررسی مقالات نشان میدهد که دست یابی به نسبت آلیاژي دقیق با استفاده از روش تبخیر حرارتی تقریباٌ غیر ممکن است.[7]
