Püskürtmenin stokastik doğası, eğer bu istatistiksel etki, iyon insidansının yerel değişimi ve radyasyonla güçlendirilmiş difüzyon ile dengelenmemişse, yüzey pürüzlülüğünün monoton bir şekilde artmasına neden olur.

Amorf malzemeler ve (bombardımanla amorfize olan) yarı iletkenler üzerinde yapılan deneysel çalışmalar, normal olmayan püskürtmenin, rüzgarın veya denizin kumda oluşturduğu dalgalanmalara benzer şekilde, yüzeyde daha belirgin bir kabartma ve anizotropik bir modülasyon oluşturduğunu göstermektedir.

İyon geliş açısı θ’ya bağlı olarak dalgacıklar, iyon ışını yönünün yüzey düzlemindeki izdüşümüne paralel (θ otlamaya yakın) veya dik (θ normale yakın) olabilir, oysa normal gelişte (θ = 0) dalgalanma görülmez.

Bu sonuçlar, Sigmund teorisine dayanarak, püskürtme veriminin yüzey eğriliğine bağımlılığının neden olduğu doğrusal bir dengesizlik (tepeler, iyonlar tarafından kazılmış hendeklerin tabanından daha hızlı aşınır), termal nedeniyle bir düzleştirme ile rekabet ederek açıklanmıştır.

Dalgalanma oryantasyonu, kristal oryantasyonu ve ışın insidansına göre yüzeyin alt tabaka difüzyonuna oranına bağlıdır. Termal difüzyonun belirgin olduğu sıcaklıklarda yarı iletkenlerde bu dalgalanmalar kaybolur ve metallerde boşlukların kümelenmesiyle oluşan yeni yapılar oluşur.

Metallerin epitaksiyel filmlerinde oluşan dalgalanmalar, kalınlıklarını modüle etmek ve manyetik anizotropilerini alışılmadık bir yönelim almaya zorlamak için kullanıldı, örneğin altıgen Co kafesinde <001> yerine <100>.

InP, GaSb, InAs ve InSb yüzeylerinde konik veya sinüzoidal şekle sahip pürüz dizileri, normal gelişte veya eş zamanlı numune döndürme ile eğik gelişte püskürtülmüş yüzeylerinde elde edilmiştir. Işınlamanın geliş açısına ve sıcaklığına bağlı olarak altıgen veya fcc simetrileri gösterirler ve homojen boyutları 100 nm mertebesindedir.

Tek atomlu iyonların veya kümelerin iyon ışını destekli biriktirme ve iyon ışını biriktirme

Difüzyonun benzer etkileri, ince filmlerin buharla biriktirilmesi sırasında meydana gelir. Adatomlar, orta sıcaklıklarda yoğun yönler boyunca daha hızlı yayılır ve yüksek substrat sıcaklıklarında katmanlar arası difüzyon gerçekleşir. Atom akışı için boşlukların gölgelenmesi, püskürtme deneylerinde iyonlar için olduğu gibi aynı rolü oynar.

Sonuç olarak, farklı biriktirme rejimleri sıcaklığın bir fonksiyonu olarak ayırt edilebilir, T: (i) tane büyümesinin taşıma geometrisi tarafından kontrol edildiği düşük T’de, kaplama sütunlu bir yapı ve gözenekler sergiler; (ii) orta T’de, yapı yoğunlaşır ve sütunsu taneler, eksenleri tercihen yoğun paketleme yönüne paralel olacak şekilde daha kaba hale gelir; (iii) yüksek T’de tamamen yoğun ve eş eksenli bir yapı oluşur.

Şimdi, iyon kanallarının etkisiyle bu dokuyu değiştirmek için iyon ışınları kullanılabilir. Moleküler dinamik simülasyonları, daha az sıçratma ve hasar nedeniyle ışına paralel yönlere sahip kristallerin tercihli büyümesini tahmin eder.

Kafes kusurları şeklinde depolanan enerji, tane sınırlarının en çok zarar görmüş tanelere doğru hareket etmesine yol açar. Bu etki, bazı kaplamaların epitaksiyel büyümesini desteklemek veya doğal büyüme anizotropisini değiştirmek için kullanılabilir.

Örneğin, bir fcc metal filmin normal insidansındaki bir iyon bombardımanı, yüzey enerjisi hususları tarafından tercih edilen <111> dokudan <110> dokuya geçişe neden olacaktır, çünkü ışın paralel olduğunda püskürtme 2 ila 5 kat azalır.

<001> ekseni yüzeye dik olan adalar şeklinde doğal olarak büyüyen MgO filmleri, <001> dokusuna ek olarak <110> eksenlerinden birinin paralel olarak tercihli bir yönelimi ile büyümeye zorlanabilir. 

Bir filmin buhar biriktirme büyümesi sırasında iyon bombardımanı ayrıca film yoğunluğunu ve yapışmayı iyileştirme eğilimindedir. Yapışmadaki gelişme kısmen arayüz tabakalarının karıştırılmasından veya diğer durumlarda kaplamayı sabitleyen çökeltilerin oluşumundan kaynaklanabilir.

Difüzyon nedir Biyoloji
Kolaylaştırılmış difüzyon nedir kısaca
Difüzyon ne demek Tıp
Difüzyon hızına etki Eden Faktörler
Difüzyon örnekleri
Difüzyon nedir kimya
Basit difüzyon Nedir
Glikoz kolaylaştırılmış difüzyon

Gerçekten de, elmas benzeri karbon kaplamaların çentik çatlamasına ve aşınmasına karşı büyük direnç artışları, örneğin alt tabakaya C’nin ön implantasyonu ile elde edilir, sonuç olarak karbür nanopartiküllerin oluşumuna yol açar veya kaplama kalınlığı boyunca ışınlama ile (dikkat edilerek) atomların elmas benzeri boncuklanmalarını kaskadlarla yok etmemek için).

İyonlar çok düşük bir enerjide (yaklaşık 100 eV ila birkaç keV) implante edildiğinde ve kendi kendine püskürtme katsayıları birden önemli ölçüde daha az olduğunda, implante edilen atomların konsantrasyonu kademeli olarak %100’e doğru eğilim gösterir. Ayrıca matriks içindeki çözünürlükleri sınırlı ise yüzeyde RED ile segregasyonları sığ implantasyon derinliği ile kolaylaştırılır.

Bu iyon ışını biriktirme tekniği (IBD), her iki durumda da biriken katmanların yapısının erozyon ve difüzyon etkilerinden etkilenmesi açısından IBAD ile ortak özellikler gösterir. Bununla birlikte, IBD deneylerinde iyon/birikmiş atom akışlarının oranı 1’dir, böylece en dıştaki katmanlar güçlü bir şekilde sarsılır ve nihai özelliklerle denge dışı bir durumda donar.

Bu nedenle, sp3 bağı oranı %80’den büyük ve 100 GPa’ya yakın sertliği olan saf amorf elmas filmleri IBD ile büyütülebilir. Kalınlıklarının üst sınırı yoktur (makul bir implantasyon süresi dışında) ve sürtünme testlerinde yok edilemez bulunurlar.

Bu yazının kapsamı dışında kalan diğer ilgi alanlarının yanı sıra, bir küme ışınının kullanılması, bir hedefi çarpan atomların kinetik enerjisinin tek atomlu iyonlara göre daha kolay kontrol edilmesini sağlar. Gerçekten de küme iyonlarının enerjisi, hedef atomlarla çarpışma sırasında küme kırıldığında atomlar arasında paylaşılır.

Öte yandan, atom başına kinetik enerji kohezyon enerjisinin altında olduğunda, kümeler yüzeyde yapısını bozmadan birikebilir ve bir buharlaşma kaynağından ek bir atom akışı aracılığıyla bir matrise gömülebilir.

Silisyumun küme ışını birikimini (CBD) ve silisin termal buharlaşmasını birleştirerek, gözenekli silikondan çok daha yüksek bir fotolüminesans verimi gösteren, mükemmel tanımlanmış bir boyuta ve iyi korunmuş bir yüzeye sahip gömülü kümeler elde ediyoruz.

C kümelerindeki sp2 halkalarının oranının özünde boyutlarına bağlı olduğu da bilinmektedir, böylece küme kirişlerinin boyut seçimi, çeşitli derecelerde elmas benzeri hibridizasyona sahip kaplamaların büyümesine izin verir.

Lazerle buharlaştırmayla oluşturulan bir plazmadaki kümelerin boyutu, kaynak boşluğundaki basınç aracılığıyla kolaylıkla ayarlanabilir (%50 dalgalanır) ve boyut dağılımı, momentum veya uçuş süresi filtrelemesi ile azaltılabilir.

Teknik ayrıca, altıgen Si, kübik Co, Si ve C’nin hibrit fullerenleri gibi boyutları nedeniyle yalnızca buhar fazında özünde kararlı olan egzotik yapılara sahip kümeler içeren kaplamaların biriktirilmesine ve gömülü olduklarında optik veya manyetik özelliklerinin araştırılmasına izin verir. 

Daha pratik bir bakış açısından, B10H14 kümeleri, p-tipi Si’de borla güçlendirilmiş difüzyon nedeniyle atom ışını implantasyonu ile elde edilemeyen sığ bağlantıların (7 nm’lik) üretilmesi için kullanıldı.

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