تهیه لایه های نازک نانو ساختار آلومینیوم نیترید (AlN) با روش کندوپاش مگنترونی واکنشی و بررسی ویژگی های الکتریکی آنصها با تغییر شرایط نهشت
First Statement of Responsibility
/پوریا نوروززاده
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: فیزیک
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۱۷ص
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
حالت جامد و الکترونیک
Date of degree
۱۳۹۳/۰۶/۲۵
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
آلومینیوم نیترید( ( AlN ، یکی از جالبصتوجهصترین نیمهصهادیصهای ترکیبی(III - ( Vبا ساختار وورتزیت ششصگوشی می باشد، دردهه گذشته با توجه به این واقعیت که این ماده خواص فیزیکی شگفت انگیز گوناگونی مثل گاف انرژی مستقیم(eV ۶.۲) ، نقطه ذوب بالا(K ۳۲۷۳) ، هدایت حرارتی بالا (W/mK ۲۸۵) و ثابت دی الکتریک بسیار بالا (۸.۵) از خود نشان داده، توجه زیادی را به خود جلب کرده است .همچنین آلومینیوم نیترید با توجه به خواص صوتی عالی-اش با سرعت صوتی بالا(m / s ۶۰۰۰) ، ثبات دمایی بالا و سازگاری با فنصآوریصهای تولید سیلیکون معمولی، یک ماده نوید بخش با خاصیت پیزوالکتریکی برای کاربرد در دستگاهصهای الکتروآکوستیکی مانند موج آکوستیک سطحی(SAW) ، موج آکوستیکی کپهای (BAW) و سیستمصهای میکروالکترومکانیکی (MEMS) است .برای تهیه فیلمصهایAlN روی زیرلایه های مختلف، روشصهای مختلفی، ازجمله روش رونشانی با استفاده از باریکه مولکولی(MBE) ، انباشت بخار شیمیایی(CVD) ، نهشت لیزر پالسی (PLD) و کندوپاش مگنترونی واکنشی(RMS)، مورد استفاده قرار میصگیرد .در این کار تجربی، فیلم های نازک نانو ساختار آلومینیوم نیترید با استفاده از روش کندوپاش مگنترونی واکنشی برروی زیرلایهصهایی از جنس کوارتز تحت شرایط نهشت مختلف مثل تغییر دمای زیرلایه و شار گاز نیتروژن تهیه شده و تاثیر این پارامترها روی خواص الکتریکی نمونهصها بررسی شد .پارامترهایی مثل مقاومت ویژه، رسانندگی الکتریکی و گاف الکتریکی)انرژی فعالسازی (محاسبه گردید .نتایج بررسی ها نشان میدهد که با افزایش شار گاز نیتروژن، مقاومت الکتریکی و مقاومت ویژه لایه ها افزایش می یابد .این افزایش مقاومت میتواند به دلیل کاهش در اندازه ذرات لایهها باشد .همچنین نتایج نشان میدهد که با افزایش دمای زیرلایه، مقاومت ویژه نمونهها به دلیل نیتریده شدن فیلمها افزایش مییابد .سرانجام، میزان انرژی فعالسازی نمونهها از دمای اتاق تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد اندازه گیری شد
Text of Note
Aluminum nitride (AlN), one of the most interesting IIIV compound semiconductor with a hexagonal close-packed wurt- zite structure, has drawn great attention over the past decade due to the fact that AlN exhibits a variety of outstanding physical properties such as, a direct band gap (6.2 eV), high melting point (3273 K), high thermal conductivity (285 W/mK) and very high dielectric constant (8.5). Due to its excellent acoustic properties with high acoustic velocity (6000 m/s), high tempera- ture stability and compatibility with conventional silicon manu-facturing technologies, aluminum nitride is also a promising candidate as a piezoelectric material for application in electro- acoustic devices such as surface acoustic wave (SAW), bulk acoustic wave (BAW) and microelectromechanical system (MEMS). There are many techniques, such as molecular beam epitaxy (MBE), chemical vapor deposition (CVD), pulsed laser deposition (PLD) and reactive magnetron sputtering (RMS), have been used to fabricate AlN films on various substrates. In this present experimental work, AlN nanostructured thin films have been prepared on quartz substrates by reactive (DC) magnetron sputtering under various deposition conditions such as, variation of substrate temperature and nitrogen gas flow, and effects of these parameters on the electrical properties are investigated. Parameters like resistivity, electrical conductivity and activation energy are calculated. Results show that increasing nitrogen flow increases layers electrical resistance and resistivity. This resistance increase can be due to the fact that, with increasing nitrogen flow, films grain size decrease too. Also results show that increasing substrate temperature cause the resistivity of samples to increase which is related to the films nitriding. Finally, activation energy of samples was measured from room temperature to 250