لایهنشانی ترکیبات کروم با استفاده از روش لایهنشانی فیزیکی بخار
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Deposition of chromium compounds using physical vapour deposition
نام نخستين پديدآور
/سمیرا نصیری
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: علوم پایه
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۴۰۰
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۰۰ص.
ساير جزييات
:
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
متن يادداشت
زبان چکیده: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول، نمودار
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
دکتری
نظم درجات
فیزیک- پلاسما
زمان اعطا مدرک
۱۴۰۰/۰۷/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
در این پژوهش، از روش لایهنشانی فیزیکی بخار (PVD) برای لایهنشانی دو ترکیب مختلف از کروم استفاده شده است .لایهنشانی ترکیب اول، لایه نازک نیترید کروم (CrN) با استفاده از دستگاه پلاسما فوکوس چگال کم انرژی نوع مدر و ترکیب دوم، لایه نازک نیترید کروم تیتانیوم (TiCrN) با دستگاه کندوپاش مغناطیسی با فرکانس رادیویی در دمای محیط انجام شده است .زیرلایه مورد استفاده در این پژوهش، قطعههای برش داده شده سیلیکون( ۱۰۰ ( Siدر ابعاد ۳ mm۱۱۰۱۰ میباشد .در قسمت اول پژوهش، نمونهها با تعداد مختلف شاتهای فوکوس در فاصله ۸/۵ سانتی متر از بالای نوک آند کروم در موقعیت زاویهای صفر درجه نسبت به محور آند قرار میگیرند .نمونههایی با تعداد مختلف شات ۱۰، ۱۵، ۲۰ و ۲۵ شات لایهنشانی شدهاند .برای بررسی ساختار کریستالی این نمونهها از آنالیز پراش پرتو ایکس با زاویه برخورد پایین استفاده شده است که نتایج این آنالیز وجود پیکهای( ۱۱۱ ( CrNو( ۲۰۰ ( CrNرا بر زیرلایه سیلیکون تایید میکند .مورفولوژی سطح نمونهها با استفاده از آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی سطحی ناصاف و ناهمگن را برای همه نمونهها نشان میدهد و در نمونه ۲۵ شات ترکهایی در سطح دیده میشود .رابطه مستقیمی بین زبری سطح نمونهها و مقدار زاویه تماس که بترتیب از آنالیزهای میکروسکوپ نیروی اتمی و Sessile drop بدست آمده، مشاهده میشود و نمونه با تعداد ۲۰ شات فوکوس دارای بیشترین مقدار میباشد .همچنین این نمونه دارای بیشترین مقدار سختی بدست آمده از آنالیز سختی سنجی ویکرز میباشد که دلیل آن میتواند وجود ترک در سطح نمونه با تعداد ۲۵ شات فوکوس باشد .در قسمت دوم این پژوهش، چهار نمونه با پوشش نیترید کروم تیتانیوم بر روی زیرلایه سیلیکون با روش کندوپاش مغناطیسی لایهنشانی شده است که دو نمونه با توان ورودی ۲۵۰ وات و دو نمونه با توان ورودی ۳۰۰ وات لایهنشانی شده است .برای هر توان ورودی نیز یک بار با ولتاژ صفر ولت و بار دیگر با ولتاژ بایاس ۷۰- ولت به زیرلایه، لایهنشانی انجام شده است .نتایج پراش پرتو ایکس با زاویه برخورد پایین حاکی از ظهور پیکهای نیترید کروم تیتانیوم برای نمونههای با ولتاژ بایاس میباشد .برای همه نمونههای نیترید کروم تیتانیوم سطحی صاف و همگن از آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی مشاهده میشود .با توجه به تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی، زبری نمونهها با افزایش توان ورودی افزایش مییابد و این مقدار برای نمونههای با ولتاژ بایاس کمتر است .با افزایش زبری نمونهها، مقدار زاویه تماس نمونهها هم افزایش مییابد و برعکس .نتیجه این آنالیز نشان داد که سطح نمونههای با ولتاژ بایاس بعد از فرآیند لایهنشانی آبگریز شدهاند، در حالی که زیرلایه مورد استفاده قبلا آبدوست بود.
متن يادداشت
1 mm3. In the first part of the research, the samples with the different number of the focus shots at a distance of 8.5 cm from the top of the chrome anode tip are positioned at an angle of zero degrees to the anode axis. The samples with different numbers of 10, 15, 20, and 25 focus shots have been deposited. The grazing incidence x-ray diffraction analysis have been used to investigate the crystal structure of these samples and the results of which confirm the presence of CrN (111) and CrN (200) peaks on the silicon substrate. The surface morphology of the samples using field emission scanning electron microscopy analysis show non-smooth and nonhomogeneous surfaces for all samples and in the sample with 25 focus shots, cracks are seen on the surface. There is a direct relationship between the surface roughness and the amount of the contact angle of the samples obtained from atomic force microscopy and Sessile drop analysis, respectively, and the sample with 20 focus shots has the highest value. This sample also has the highest amount of hardness obtained from Vicker,s hardness analysis, which can be due to cracks in the surface of the sample with 25 focus shots. In the second part of this research, four samples with titanium chromium nitride on silicon substrate have been deposited by the magnetron sputtering method, two samples with 250 w input power and two samples with 300 w input power. For each input power, once with zero voltage and once with a bias voltage of -70 volts, the deposition have been done. Grazing incidence x-ray diffraction analysis results indicate the appearance of titanium chromium nitride peaks for bias voltage samples. A smooth and homogeneous surface has been observed for all of the titanium chromium nitride samples from the field emission scanning electron microscopy analysis. According to atomic force microscopy images, the roughness of the samples increases with the increasing input power, and this value is lower for samples with bias voltage. As the roughness of the samples increase, so the contact angle of the samples increase too, and vice versa. The results of this analysis show that the surface of the sample with bias voltage become hydrophobic after the deposition process, while the substrate used was previously hydrophilic.10In this study, the physical vapor deposition (PVD) method have been used to deposit two different chromium compounds. The deposition of the first compound, chromium nitride (CrN) thin film, have been performed using a Mather type low energy dense plasma focus device, and the second compound, titanium chromium nitride thin film (TiCrN), have been performed by the radio frequency magnetron sputtering at the ambient temperature. The substrate used in this research is the cut pieces of silicon (Si (100)) in the dimensions of 10
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Deposition of chromium compounds using physical vapour deposition