تاثیر دمای اکسیداسیون بر خواص فیزیکی و الکتریکی اکسید گیت ساماریوم بر روی زیر لایه سیلیسیم

اکسیداسیون حرارتی فیلم فلزی ساماریوم خالص 150 نانومتر بر روی بستر سیلیکون در محیط اکسیژن در دماهای مختلف (600 تا 900درجه سانتیگراد) به مدت 15 دقیقه و تاثیر دمای اکسیداسیون بر روی ساختاری ، شیمیایی و خواص الکتریکی لایه های ساماریوم حاصل بررسی شده است. تبلور فیلم های ساماریوم و وجود یک لایه بین سطحی توسط آنالیز پراش اشعه x(XRD)، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) و آنالیز رامان مورد بررسی قرار گرفت. اندازه کریستالی و میکرواسترین Sm203 توسط تجزیه و تحلیل نقشه ویلیامسون ها -هال (W-H)، با مقایسه نمونه سابق با اندازه بلوری Sm203 که با استفاده از معادله Scherrer محاسبه شده است. استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری با وضوح بالا (HRTEM) با تجزیه و تحلیل طیف سنجی پراکندگی انرژی اشعه ایکس (EDX) برای بررسی مورفولوژی مقطعی و توزیع شیمیایی مناطق انتخاب شده انجام شد. انرژی فعال سازی یا سرعت رشد هر لایه انباشته شده از مدل آرنیوس محاسبه شد. زبری سطح توپوگرافی لایه های Sm203 توسط میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) مورد بررسی قرار گرفت. یک مدل فیزیکی مبتنی بر ماهیت نمیه پلی کریستالی لایه سطحی ارائه شده و توضیح داده شده است . نتایج پشتیبانی از چنین مدلی توسط تجزیه و تحلیل های HRTEM،EDX،Raman،XRD،FTIR بدست آمد. خصوصیات الکتریکی نشان داد که دمای اکسیداسون در 700 درجه سانتیگراد بالاترین والتاژ شکست، کمترین چگالی جریان نشت، و بالاترین مقدار ارتفاع مانع را به همرا داشت.