لایه نشانی

لایه نشانی

اسلاید 1: بسم الله الرحمن الرحیمکنفرانس فیزیک ایران – شهریور ماه 1396دانشگاه یزد

اسلاید 2: عنوان مقاله بررسی خواص اپتیکی لایه نازک سولفیدروی و بهبود خاصیت نابازتابندگی آن با استفاده از روش رشد زاویه ای خراشان (GLAD) نویسندگان ناصرتاجیک، رضا زارعی مقدم، محمدحسین احسانی، حمید رضا قلی پور دیزجی دانشکده فیزیک دانشگاه سمنان سخنران: رضا زارعی مقدم

اسلاید 3: مقدمه امروزه خواص مواد نیمه رسانا به صورت لایه نازک به طور قابل ملاحظه‌ایی مورد توجه پژوهشگران می‌باشد. یکی از این مواد، سولفیدروی است که به دلیل خواص اپتیکی متمایز از قبیل گاف نواری بالا (3/6-3/9 الکترون ولت)، جذب اپتیکی پایین در نواحی مرئی و مادون قرمز، خاصیت تجدیدپذیری و نرخ لایه نشانی بالا به صورت گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد که از کاربردهای آن می‌توان در سلول‎های خورشیدی، لیزرها، بلورهای فوتونی و قطعات اپتیکی نام برد. سولفیدروی را به کمک روش‌های متعددی، از جمله روش رسوب شیمیایی بخار، سل ژل و تفنگ الکترونی، می‌توان لایه نشانی کرد. یکی از بهترین روش‌های لایه‌نشانی سولفیدروی، روش رسوب فیزیکی بخار است که توسط اعمال جریان الکتریکی به هدف، آن را به صورت ذرات بخار درآورده و ذرات به سمت زیرلایه هدایت می‌شود همچنین ضخامت لایه‌ها در حین آزمایش توسط بلور کوارتز، اندازه‌گیری می‌شود.

اسلاید 4: شرایط لایه‌نشانی در حین آزمایش بسیار تاثیرگذار است که یکی از این شرایط قابل کنترل، تغییر زاویه‌ی زیرلایه نسبت به ذرات فرودی نمونه‌ی مورد نظر است که این روش موسوم به رشد زاویه ای خراشان است که به طور قابل توجهی پارامترهای ساختاری و اپتیکی ماده را تغییر می دهد. یکی از این تغییرات ساختاری قرارگیری اتم‌ها به صورت مورب است که موجب افزایش تخلخل می‌گردد. بنابراین به دلیل رابطه‌ی خطی تخلخل با ضریب شکست، این روش عاملی برای کنترل ضریب شکست و در نتیجه ساخت پوشش‌های نابازتابنده می باشد. از دیگر کاربردهای این روش استفاده در سامانه های نوری همانند دروبین‌های حرارتی و عینک های آفتابی است.

اسلاید 5: فرآیندساخت پوشش سه لایه‌ای به روش لایه نشانی فیزیکی بخار توسط دستگاه Hind-Hivac مدل ISF6 در خلا بر روی زیرلایه‌ی شیشه ساخته شد. به منظور آماده سازی و تمیز کردن زیرلایه‌ها، آنها به مدت 15 دقیقه با آب مقطر و صابون و سپس با استن درون حمام التراسونیک شستشو شدند و در انتها توسط گاز نیتروژن خشک شدند. لایه اول با زاویه ی صفر درجه نسبت به زیرلایه روی شیشه تهیه شد. سپس به منظور بررسی و مقایسه‌ی خواص اپتیکی و تقویت ویژگی نابازتابندگی در نمونه‌ی بعدی با نمونه‌ی تک‌لایه، لایه‌ی دوم را با استفاده از تکنیک انباشت زاویه دار، بازاویه ی 85 درجه ایجاد شد. نهایتا لایه ی سوم با زاویه صفر درجه بر روی دولایه‌ی قبل لایه‌نشانی شد. فرایند لایه‌نشانی در فشار 5-10×5 میلی‌بار و در دمای اتاق و با نرخ لایه‌نشانی 𝑨° 𝒔 5 صورت گرفت.

اسلاید 6: خواص ساختاری با استفاده از آزمون XRD خواص ساختاری نمونه مورد بررسی قرار گرفت. تحلیل پراش این نمونه به کمک نرم افزار X-PERT High Score نشان می‌دهد که الگوی پراش اشعه ایکس نمونه‌ی سه لایه تنها دارای یک قله‌ی تیز که مربوط به دسته صفحات (111) است و در زاویه‌ی 28/53˚=θ2 تشکیل شده است. گزارش‌های مشابهی برای لایه های سولفیدروی تهیه شده به روشهای مختلف دیده شده است. نتایج نشان می دهد که ماده بصورت ساختار مکعبی با ثابت‌های شبکه a=b=c=5.41(A°) و با گروه فضایی f-43(m)رشد کرده است. اندازه‌ی بلورک های این نمونه به کمک فرمول دبای- شرر بدست آمد D= 0.9𝜆 𝛽𝑐𝑜𝑠Ѳ کهD اندازه‌ی بلورک، λ طول موج اشعه‌ی ایکس، β پهنای تمام باند نمونه و ɵ زاویه‌ی براگ است. اندازه بلورک21/18 نانومتر به دست آمدند.