بررسی سینتیک رشد لایه نازک کربن آمورف انباشت شده به روش کندوپاش پرتو یونی با استفاده از مدل آورامی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، پژوهشکده کاربرد پرتوها، تهران، ایران

2 استاد، پژوهشکده فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، تهران، ایران

3 استادیار، پژوهشکده مواد پیشرفته و انرژیهای نو، سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران

4 دانشیار، پژوهشکده مواد پیشرفته و انرژی های نو، سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران

5 کارشناس، پژوهشکده فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، تهران، ایران

چکیده

سینتیک رشد لایه نازک کربن آمورف طی فرآیند انباشت در رابطه با مورفولوژی سطح و تحولات ساختاری لایه‏ها بررسی شد. لایه نازک کربن آمورف با استفاده از روش کندوپاش پرتو یونی بر سطح شیشه انباشت شد. بر اساس مدل آورامی، رشد لایه نازک کربن آمورف در ضخامتهای بالاتر از nm 56 ( بعد از s 900 انباشت ) به صورت 2 بعدی انجام می شود و معادله پیشنهادی جهت بررسی فرآیند رشد در تحقیق حاضر به صورت V=1-exp⁡(-2×〖10〗^(-7) t^2 ) می‏باشد. تغییرات نرخ ضخامت مانند مدل پیشنهادی آورامی از یک نمودار S شکل در بازه زمانی s300 تا s 4500 تبعیت می‏کند. به این صورت که سرعت افزایش ضخامت در مراحل اولیه و انتهای فرآیند لایه نشانی کم است، در حالی که در میانه مسیر زیاد می‏باشد. بررسی مورفولوژی سطح لایه‏ها نشاندهنده ارتباط زبری سطح با تحولات ساختاری لایه ها تحت تاثیر افزایش ضخامت می باشد. بر اساس نتایج طیف رامان، حداکثر جابجایی مکان پیک G در نمونه انباشت شده با ضخامت nm 360 همراه با کاهش نرخ رشد لایه ایجاد می شود. نسبت ID/IG، اندازه خوشه های گرافیتی با پیوند sp2 (La) و زبری لایه مذکور به ترتیب برابر با 2/1 و nm 48/1 و nm 80/4±39/20 می‏باشد.

کلیدواژه‌ها