Kristalografi

Normal insidans altındaki bir hazırlığın aksine, GLAD filmlerinin büyümesi, kristalografi ve nihai kaplamaların dokusu üzerinde doğrudan etkisi olan üç boyutta yapılabilir. Çoğu çalışma, biriktirme parametrelerinin GLAD filmlerinin mikro yapısı ve mimarisi üzerindeki etkisine ayrılmış olsa da, çok azı onların modlarını ve büyüme mekanizmalarını anlamaya odaklanmıştır.

Son zamanlarda Alouache ve Mankey, GLAD tarafından bir nanolif ağı şeklinde biriktirilen bakır tabakaların kristalografik yönelimini belirlemek için bir yöntem önerdiler. X-ışını kırınımına dayanan yöntemleri, fiberlerin eksenine göre kristalografik yönlerin dağılımına erişmek için gerekli olan 3 daireli bir açı ölçer uygular.

Yazarlar, a = 40°’nin üzerindeki partiküllerin geliş açıları için, yüzey difüzyonunun baskın fenomen olduğunu ve tercihen partikül akışı yönünde gerçekleştiğini göstermektedir. Tersine ve 40°’nin altındaki α açıları için yüzey difüzyonu izotropiktir.

Böylece, normal insidans altında hazırlanan filmler ve yaklaşık 40°’ye kadar olan geliş açıları için kristalografik oryantasyon değişmeden kalır.

Daha yüksek açılar için (α > 40°), partikül akışı tarafından tercih edilen difüzyon yönü ve artan bir gölgeleme etkisi, filmlerin dokusu üzerinde güçlü bir etkiye sahiptir [ALO 05]. Bu kritik açı, çalışma koşullarına göre değişebilir ve diğer şeylerin yanı sıra alt tabakanın sıcaklığına ve biriken atomların kimyasal doğasına bağlıdır.

Bununla birlikte, bu yönelim değişiklikleri diğer yazarlar tarafından açıkça gösterilmiştir. Normal ve eğik insidanslarla biriktirilen tungsten filmlerde, α ve β kübik fazların parçacıkların geliş açısının bir fonksiyonu olarak farklı yönlerde (α fazı için <110> ve β fazı için <200>) büyüyebileceğini gösterin.

Bu değişikliği, β fazına (α fazı termodinamik olarak daha kararlı) gelen adatomların daha düşük hareketliliğine bağlıyorlar. Eğik bir insidans kullanılarak, adatomlar, yoğun dokulu büyüme bölgelerine yakın sınırlı hareketliliğe sahiptir ve bu nedenle büyüme, substrat yüzeyine dik yön boyunca tercih edilir. Normal insidans altında, büyüme tarafı hakimdir.

Buharlaştırılmış ZnS filmlerinden elde edilen sonuçlar, elde edilen sonuçları desteklemektedir. 30°’nin altındaki α geliş açıları için, x-ışını kırınımı ile yapısal analiz, (220) planlarına göre tercihli bir yönelimi ortaya koymaktadır. Daha yüksek geliş açıları için kaybolur ve filmler amorf hale gelir.

Ek olarak, uzun menzilli düzendeki bu düşüş, yalnızca yüksek geliş açıları için sabit substratlarla kaplanmış filmler için gözlenmez, zikzak veya sarmal mimarilerdeki periyotların boyutu da kristalit boyutunu etkiler.

Gözeneklilik

Geleneksel buharlaştırma veya püskürtme yoluyla biriktirilen malzemelerin doğası ne olursa olsun, yoğunluk, yığının %80 ila %95’ine ulaşır. Çalışma basıncı, sıcaklık artışı veya iyon yardımı, filmin yoğunluğunun yüzde birkaç değişimi için ana parametrelerdir.

GLAD tekniği ile, geliştirilen mimariye bağlı olarak yoğunluk aralığı genişletilebilir. Basit bir eğik çökeltme ile ve parçacık akışının geliş açısının ayarlanmasıyla, dökme malzemenin yaklaşık yüzde onu yoğunluklarına ulaşmak mümkündür.

Yoğunluk düşüşünün 70°’nin üzerindeki açılar için daha belirgin hale geldiğini belirtmek ilginçtir. Biriktirilen malzemelerin doğası da filmlerdeki gözeneklilik oranını etkiler. Bu sonuçlar, α açısının önemini ve özellikle α sıyırma değerlerine ulaştığında kaplamaların gözenekli yapısı üzerindeki etkisini göstermektedir.

Yönlendirilmiş filmlerin iki ve üç boyutlu büyümelerinin simülasyonları ayrıca yüksek geliş açıları için ve bu hem amorf hem de kristalize malzemeler için yüksek düzeyde gözeneklilik sağlar.

Nanoteknoloji ve uygulamaları PDF
Nanoteknoloji pdf
Nanoteknoloji ders notları pdf
Nanomalzemelerin özellikleri
Nano teknoloji
Nanoteknoloji nedir
Nanopartikül üretim Yöntemleri ppt
Nano malzeme sentez yöntemleri

Tanjant kurallarından veya parçacık akışlarının dağılımı dikkate alınarak, eğik geliş altında biriken filmlerin yoğunluğu ile parçacıkların geliş açısı arasındaki ampirik ilişkiler önerilmiş ve daha sonra farklı yapıdaki malzemeler için deneysel sonuçlarla doğrulanmıştır.

Bu nedenle, tek bir buhar kaynağı ile eğik insidans altında hazırlanan GLAD filmleri durumunda, kolon açısı ve gözeneklilik oranı tamamen bağımsız parametreler olarak seçilemez. Filmin kolon açısı ve gözenekliliği arasındaki doğrudan ilişkiyi önlemek için GLAD tekniğinde birkaç makul iyileştirme önerdiler.

Bir fikir, yatırma sırasında sıyırma değerlerine yakın bir geliş açısına eğimli alt tabakayı hızla döndürmektir (dakikada birkaç devir). Bu rotasyon, yapay olarak birden fazla buhar kaynağı yaratma etkisine sahiptir.

Dönme hızına ve parçacıkların akışına bağlı olarak, açılarından bağımsız olarak kolonların genişliği değiştirilebilir. Diğer ipuçları, iki buhar kaynağı veya geliş açısının +α’dan –α değerlerine sıralı bir değişimini uygular.

Yüzey Morfolojisi

Yapısal ve kristalografik özelliklere ek olarak, GLAD filmlerinin birikimi de yüzey topografyasında oldukça dikkat çekici değişikliklere yol açar. Gerçekten de, GLAD tekniği tarafından üretilen mimarilerin çeşitliliği, yalnızca filmin enine kesiti aracılığıyla belirgin değildir.

Yüzey durumları büyük ölçüde dönüştürülebilir. Eğik bir geliş açısı kullanılarak püskürtülerek biriktirilmiş titanyum kaplamalar üzerinde yapılan ilk gözlemler buradan gelmektedir. Yazarlar, filmlerin simülasyonunun ve geliştirilmesinin, geliş açısına karşı eliptik bir bölüm sergileyen sütunlarla sütunlu bir yapı ürettiğini gösteriyor.

Gölgeleme etkisinden dolayı altlık yüzeyine paralel bir yapısal anizotropi gelişir. Bu etki, esas olarak buhar akışının geliş yönünde, geliş düzlemine veya gölgelenme yönüne dik zincirlerle birbirine bağlı büyüme adacıklarının oluşumuna yol açar.

Aynı yazarlar, 60° aralığındaki parçacıkların geliş açısı için, yüzey difüzyonunda gölgeleme etkisinin hakim olduğunu da ortaya koymaktadır. Açıyı daha da artırarak, gölgeleme etkisi nedeniyle büyüyen alanların sayısı daha da belirginleşir. Adalar arasındaki ortalama mesafe artıyor. Bunlar daha sonra her yönden birbirlerinden ayrılarak anizotropi kaybına neden olur.

Yüzeyin atomik kuvvet mikroskopisi ile yapılan gözlemler, partiküllerin geliş açısının kaplamaların nihai özelliği üzerindeki temel rolünü yansıtır.

Substratın normaline yakın bir geliş açısı için, kolonların tepesi oldukça keskin bir görünüme sahiptir ve birkaç nanometre mertebesinde yüzey pürüzlülüğü ile incelir. 30°’nin üzerindeki geliş açıları için görünüm nodüler hale gelir ve buna onlarca nanometrelik artan pürüzlülük eşlik eder, hatta otlatma açıları için daha da fazladır.

The post Yapı ve Morfoloji – Nanomalzeme Mühendisliği Ödevleri – Nanomalzeme Ödev Hazırlatma – Nanomalzeme Alanında Tez Yazdırma – Nanomalzeme Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).