مشاهده نفوذ اتم ناخالصی در کریستال نیمه هادی w-AlN

نفوذ یکی از فرآیند های اساسی است که ساختار، عملکرد و ویژگی های ماده ها را کنترل می کند و نقشی مهم در تشخیص مدت عمر وسیله ها بازی میکند. به هر حال مشاهده ی مستقیم فرآیندهای نفوذ فقط محدود به سطوح ماده ها شده اند. در اینجا از یک میکروسکوپ الکترونی برای برانگیختگی محلی و عکسبرداری مستقیم از نفوذ ناخالصی Ce و Mn در تک کریستال ورتزیت (w-AlN) AlN و برای شناخت رابطه ی نفوذ جانشینی و نفوذ درون شبکه ای استفاده می کنیم. با استفاده از باریکه ی الکترونی 200KV برای ایجاد انرژی، تعداد پرش های بیشتری برای اتم های سنگین تر Ce نسبت به اتم های سبک تر Mn مشاهده ملاحظه می شود. این مشاهدات، پیش بینی های منطبق بر تیوری اساسی چگالی که گویای کاهش سد نفوذ برای اتم های جانشینی بزرگتر است را تصدیق می کند. این نتایج نشان میدهد که ترکیب میکروسکوپی عمقی با محاسبات تیوری، یک روش جدید برای بررسی مکانیزم نفوذ بیان می کند که محدود به پدیده های روی سطح نیست، بلکه مربوط به درون مواد حجمی است.

Keywords:

نفوذ , نیمه هادی , ناخالصی , کریستال , DTF , STEM , SPM , w-AlN , پرتو الکترونی