بررسی ویژگی های ساختاری لایه های نازک نانوساختار (AlN)تهیه شده به روش کندوپاش مگنترونی واکنشی (DC)با تغییر شرایط نهشت
نام نخستين پديدآور
/نسرین نظری
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: فیزیک
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۳۶ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
فیزیک
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۳/۰۶/۲۵
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
لایهصی نازک لایهصای از مواد است که ضخامت آن در گسترهصی کسری ازیک نانومتر تا چند میکرومتر باشد و در واقع لایهصهای اتمی به دقت طراحی شدهصای از انواع مواد اعم ازفلزات ،عایقصها و نیمرساناها هستند .نیترید آلومینیوم یکی ازمورد علاقهصمندصترین نیمرساناهای ترکیبی گروهصهای IIIVباداشتن ساختار تنگ پکیدهصی شش گوشی وورتزیت توجه زیاد پژوهشصگران را به خود جلب کرده است .روشصهای نهشت مختلفی برای تهیه ی AlNتوسط پژوهشصگران به کار رفته است همانند انباشت فاز بخار، نهشت به وسیلهصی باریکهصی مولکولی ( MBE)، نهشت با لیزر پالسی وکندوپاش مگنترونی واکنشی .روش کندو پاش مگنترونی واکنشی از متداولصترین روشصهای به کارگیری نهشت بخار فیزیکی برای تهیهصی AlN است، زیرا میصتوان AlN با ارجحصترین جهت-گیری را به دست آورد .در میان تکنیکصهای کندوپاش،کندوپاش مگنترونی DCتکنیکی صنعتیصتر محسوب میصشود، زیرا این روش برای رشد فیلمصها بر روی سطوح بزرگ زیرلایه با نرخصهای نهشت بالا و دمای پایین زیرلایه وکنترل صترکیب شیمیایی فیلمصها مناسب میصباشد .در اینصکار آزمایشگاهی فیلمصهای نازک نانو ساختار AlN ازطریق سیستم کندوپاش مگنترونی واکنشی بر روی زیرلایهصاصی از نوع کوارتز ، تحت تغییرات شرایط نهشت که شامل تغییر شار گاز نیتروژن و تغییر دمای زیرصلایه است، تهیه و اثر این پارامترها بر روی ویژگیصهای ساختاری لایهصها، با استفاده از پراش پرتو ایکس ( XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی ( SEM)بررسی شده است .بررسیصصها نشان میصدهد که۱) : نتایج حاصله از طیف XRD برای شارهای مختلف نیتروژن متفاوت است . در لایهصهای با درصد نیتروژن پایین در طیف XRD پیک شدتی مشاهده نشده است و این نشان دهندهصی بیصشکل) آمورف (بودن ساختار لایه در نیتروژنصهای با درصد پایین است .با افزایش شار نیتروژن به تدریج در طیف XRD پیک شدت مشاهده گردیده که این نشانصدهندهصی این واقعیت است که لایهصهای تهیه شده با در صد نیتروژن بالا دارای ساختار بلوری میصباشند ۲) .با تغییر دمای زیرصلایه نیز طیف XRD متفاوت میصباشد . در دمای اتاق و ۲۰۰ درجهصی زیر لایه ،در طیف XRD هیچگونه پیک شدتی مشاهده نشده است یعنی در واقع لایهصهاصی تشکیل شده دارای ساختار بی شکل) آمورف (میصباشند .اما با افزایش دمای زیر لایه در طیفصهای XRD پیکصهای شدت مشاهده گردید .نتایج SEM موید این واقعیت است که با افزایش دمای زیرلایه، ساختار فیلم از حالت آمورف به حالت بلوری تغییر میصکند که این ناشی از تحرکصپذیری بالای اتمصهای کندوپاش شده است که روی زیرصلایه با دمای بالا کندوپاش میصشوند .اندازه ی دانهصها نیز با افزایش دمای زیرصلایه بزرگتر میصشود۳) . تصاویر SEM نشان میصدهند که اندازهصی دانهصهای بلوری در محدودهصی۲۰ ) - ( ۸۰نانومتر میصباشند۴) . از تصاویرSEM گرفته شده از سطح نمونهصها چنین استنتاج میصشود که در شارهای کم نیتروژن، لایه ها دارای ساختار آمورف و در شارهای زیاد نیتروژن، لایهصها دارای ساختار بلوری میصباشند
متن يادداشت
80 nm. 4.SEM micrographs also show that at low nitrogen flows films possess amorphous structure, and by increasing the nitrogen flows, films become crystalline -ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) . Experimental results showed that: 1 .Results obtained from XRD analysis for different nitrogen fluxes are some how different. In layers with low nitrogen content no intensity peak was observed in the XRD spectrum, and this indicates that the structure of the layer is amorphouse in mature at low nitrogen flows . By increasing nitrogen flows, intensity peak gradually was observed with XRD spectrum.This indicate that at high nitrogen flows,the films have crystalline structure . 2. In layers prepared at different tempratures (Room tempreture and 200) no intensity peaks were observed in XRD spectra , This indicated that these layers are also amorphous in nature. But with increasing the substrate temperature intensity peak gradually was observed with XRD spectrum. SEM resalts show that , by increasing the substrate temperature, film stracture changes frome amorphous to crystallian due to the higher surface mobility of the sputtered atoms being deposited on the substrate at higher substrate temperatures. The size of the grains become larger at higher substrate temperatures . 3. SEM results indicate that the grain size is in the range of 20-Thin layer is the layer of a material that its thickness is in the range of few nanometer to several micrometer and in fact is atomic layer precisely designed in a variety of materials including metals,insulators and semiconductors. Aluminium nitride (AlN) ,one of the most interesting (IIIV) compound semiconductor with a hexagonal close packed wurtzite structure has drawn great attention over the past decade. Large variety of deposition methods, such as vapor phase epitaxy , molecular beam epitaxy,chemical vapor deposition, ion beam nitridation, pulsed laser deposition and reactive sputtering have been used to prepare AlN thin films. Method of reactive magnetron sputtering is one of the conventional method for the preparation of AlN because it can be acheived AlN with preffered orientation . Beetween the sputtering techniques, DC reactive magnetron sputtering is more industrialized. Because this method is suitable for growing films with large surfaces substrates with high deposition rate at low temperature and control chemical composition of the films. In this experimental research work, nanostructured AlN thin films were produced by the DC reactive magnetron sputtering on a quartz substrate with varying deposition conditions that including nitrogen gas flux and change the substrate temperature and the effect of the change of deposition parameters on the structured properties of these layers were investigated by using X
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )