nanomaterialy07.pdf

(391 KB) Pobierz
WSTÊP DO NAUKI O MATERIA£ACH
Wykład VII, 10.04.2006
WYTWARZANIE CIENKICH WARSTW:
stopień pokrycia podłoża,
termalizacja i wiązanie na powierzchni,
wiązanie na powierzchni,
stopień pokrycia,
dyfuzja adatomów na powierzchni.
309178537.011.png
Wytwarzanie cienkich warstw
Udział bierze wiele konkurencyjnych procesów:
• dodaje materiał do warstwy
- uderzenia w powierzchnię;
•ujmuje materiał z warstwy:
- odbicie nanoszonych atomów,
- desorpcja i/lub odparowanie z powierzchni;
Powierzchnia
podłoża
Możemy scharakteryzować proces nanoszenia atomów na
powierzchnię przez wprowadzenie współczynnika przylepności θ :
θ = masa naniesionych atomów/masa atomów zderzających się z
powierzchnią.
309178537.012.png 309178537.013.png 309178537.014.png 309178537.001.png
Etapy tworzenia cienkiej warstwy:
http://www.mpi-stuttgart.mpg.de/kern/Res-act/
1. Termalizacja
2. Utworzenie wiązania
3. Dyfuzja powierzchniowa
4. Nukleacja
5. Wzrost wysp
6. Koalescencja
7. Wzrost ciągły
Piramidy Ge wyrosłe na Si(001) (2x1) w
temperaturze 550°C.
309178537.002.png 309178537.003.png
Akomodacja termiczna atomów naparowywanych na
powierzchnię
Atomy uderzające w powierzchnię aby na niej pozostać muszą stracić termicznie
wystarczająco dużo energii:
Załóżmy, że E=kT, czyli możemy mówić
równoważnie albo o energii albo o
temperaturze !
Atomy odbite (E
r )
Para (E V )
Podłoże (E S )
Współczynnik akomodacji termicznej:
α
=
E
V
−
E
r
=
T
−
T
r
,
T
E
−
E
T
−
T
V
S
V
S
α
T
=
0
⇒
E
V
=
E
r
⇒
Zderzenie elastyczne (bez straty energii)
α
T
=
1
⇒
E
r
=
E
S
⇒
Cały nadmiar energii został utracony
V
309178537.004.png
Transfer energii do sieci kryształu:
1-wymiarowy model - B. McCarrol i G. Ehrlich, J. Chem. Phys. 38(1963)523.
Rozważmy łańcuch atomów
połączonych sprężynami:
podłoże
para
zderzenie
odpychanie
Jeśli odpychanie jest dostatecznie silne -atom ucieka
Jeśli nie -atom zostaje schwytany -oscyluje i traci energię do sieci
Wyniki:
•Atom zostaje schwytany jeśli E V <25 E desorb
•E desorb typowo wynosi 1-4 eV
•Czyli wychwyt dla E V <25 -100eV
•Równoważnie T V <2500 -10,000 K
•Dla większości stosowanych metod nanoszenia warstE V <10 eV
•ZATEM WIĘKSZOŚĆ ATOMÓW ZOSTAJE SCHWYTANA !!!
•Akomodacja termiczna jest bardzo szybka
•Około 10 -14 sekund
309178537.005.png 309178537.006.png 309178537.007.png 309178537.008.png 309178537.009.png 309178537.010.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin