بررسی تاثیر هندسه بوته تبخیر بر مورفولوژی و ساختار لایه نازک نیکل لایه نشانی شده به روش MOCVD

در روش لایه نشانی بخار شیمیایی به کمک ترکیبات آلی- فلزی (MOCVD)، جزئیات هندسی راکتور نقش به سزائی در خواص لایه های سنتز شده دارد. در این مقاله تاثیر هندسه و نوع بوته تبخیر مورد استفاده روی ضخامت و خواص لایه های نازک نیکلی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از دو بوته مختلف به صورت قایقک با سطح ویژه 31/2cm2 و استوانه ای با سطح موثر 4/9cm2 برای تبخیر استیل استون نیکل (Ni(C5H7O2)2) به عنوان پیش ماده استفاده شد. ضخامت، مورفولوژی، ترکیب شیمیایی و ساختار فازی لایه های حاصل به ترتیب با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، اسپکتروسکوپی توزیع انرژی (EDS) و تفرق پرتو ایکس (XRD) بررسی شد. نتایج نشان داد که پوششهای حاصل از بوته استوانه ای شکل نسبت به پوشش های حاصل از بوته قایقکی دارای ضخامت، یکنواختی و خلوص بیشتری هستند، به طوریکه در مدت زمان لایه نشانی 40 دقیقه در دمای لایه نشانی 260℃ لایه های نیکل بهترتیب با ضخامت 4 و 2 میکرومتر حاصل میشود. در لایه نشانی با استفاده از منبع تبخیر قایقکی، بعد از رشد یکنواخت، در مراحل پایانی مورفولوژی سطحی با بوجود آمدن جزایر نیکلی همراه میشود. همچنین مطابق الگوهای XRD، کلیه لایه ها با ساختار بلوری با شبکه fcc با جهت گیری ترجیحی نسبی (111) متبلور میشوند.

Keywords:

بوته تبخیر , فرآیند MOCVD , لایه نازک نیکل , مورفولوژی