يصف هذا مادة الحالة نموّ من أفلام إبيتاكسيّ من [مغ]3[ن]2 و [زن]3[ن]2 على [مغو] ركائز ب [بلازما-كنّد] شعاع جزيئيّة [إبيإكسي] مع [ن]2 غاز كالنيتروجين مصدر وبصريّة حالة نموّ رصد.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
يصف هذا مادة الحالة نموّ من أفلام إبيتاكسيّ من [مغ]3[ن]2 و [زن]3[ن]2 على [مغو] ركائز ب [بلازما-كنّد] شعاع جزيئيّة [إبيإكسي] مع [ن]2 غاز كالنيتروجين مصدر وبصريّة حالة نموّ رصد.
يصف هذا مادة إجراء ل ينمو [مغ]3[ن]2 و [زن]3[ن]2 أفلام ب [بلازما-كنّد] شعاع جزيئيّة [إبيإكسي] ([مب]). وتزرع الأفلام على 100 الموجهة MgO ركائز مع الغاز N2 كمصدر النيتروجين. يتم وصف طريقة إعداد الركائز وعملية نمو MBE. يتم رصد التوجه والنظام البلورية للطبقة والأسطح الفيلم من قبل انعكاس انعراج الإلكترون عالية الطاقة (RHEED) قبل وأثناء النمو. يتم قياس انعكاسية الطيفية لسطح العينة أثناء النمو مع ليزر أيون مع الطول الموجي من 488 نانومتر. من خلال تركيب الاعتماد على الوقت من انعكاسية لنموذج رياضي، يتم تحديد مؤشر الانكسار، ومعامل الانقراض البصري، ومعدل نمو الفيلم. يتم قياس التدفقات المعدنية بشكل مستقل كدالة لدرجات حرارة خلية الانصباب باستخدام شاشة كريستال الكوارتز. معدلات النمو النموذجية هي 0.028 نانومتر / ث في درجات حرارة النمو من 150 درجة مئوية و 330 درجة مئوية لملغ3N2 والزنك3N2 الأفلام، على التوالي.
الموادII 3-V2 هي فئة من أشباه الموصلات التي تلقت القليل نسبيا من الاهتمام من مجتمع بحوث أشباه الموصلات مقارنة مع أشباه الموصلات III-V و II-VI1. وملغ والزنك نيتريدس، ملغ3N2 والزنك3N2،هي جذابة لتطبيقات المستهلك لأنها تتألف من عناصر وفيرة وغير سامة، مما يجعلها غير مكلفة وسهلة لإعادة تدوير على عكس معظم III-V و II-VI أشباه الموصلات المركبة. أنها تعرض هيكل الكريستال المضادة للبيكسبيت مماثلة لهيكل CaF 2، مع واحدة من شبكة الاتصالات الفدرالية المتشابكة F-sublattices يجري نصف المحتلة2،3،4،5. كلاهما مباشرة الموادالفجوة الفرقة 6، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات البصرية7،8،9. الفجوة الفرقة من ملغ3N2 في الطيف المرئي (2.5 eV)10، والفجوة الفرقة من الزنك3N2 في الأشعة تحت الحمراء القريبة (1.25 eV)11. لاستكشاف الخصائص الفيزيائية لهذه المواد وإمكاناتها لتطبيقات الأجهزة الإلكترونية والبصرية، من المهم الحصول على أفلام الكريستال ذات جودة عالية وواحدة. وقد تم تنفيذ معظم الأعمال على هذه المواد حتى الآن على مساحيق أو أفلام متعددة البلورات التي أدلى بها رد الفعل التأتأة12،13،14،15،16، 17.
الشعاع الجزيئي epitaxy (MBE) هو طريقة متطورة ومتعددة الاستخدامات لزراعة أفلام أشباه الموصلات المركبة أحادية الكريستال18 التي لديها القدرة على إنتاج مواد ذات جودة عالية باستخدام بيئة نظيفة ومصادر عنصرية عالية النقاء. وفي الوقت نفسه، يتيح عمل الغالق السريع MBE تغييرات في فيلم على مقياس الطبقة الذرية ويسمح بالتحكم الدقيق في سمك. هذه الورقة تقارير عن نمو ملغ3N2 والزنك3N2 الأفلام الظهارية على ركائز MgO من قبل MBE بمساعدة البلازما، وذلك باستخدام عالية النقاء الزنك وملغ كمصادر بخار وN2 الغاز كمصدر النيتروجين.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. إعداد الركيزة MgO
ملاحظة: تم استخدام الركائز المربعة أحادية اللون من الكريستال الواحد MgO (1 سم × 1 سم) لـ X3N2 (X = Zn and Mg) لنمو الأفلام الرقيقة.
2. تشغيل VG V80 MBE
3. الركيزة التحميل
4. قياسات تدفق المعادن
5. النيتروجين البلازما
6. في الموقع ضوء الليزر التشتت
7 - تحديد معدل النمو
(1)
(1-أ)
(1-ب)
(1-ج)
(1-د)الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكائن الأسود في بداية في الشكل 5B هو صورة ل200 نانومتر 200 نانومتر الزنك3N2 فيلم رقيقة. وبالمثل، فإن الكائن الأصفر في الداخل في الشكل 5C هو نمت 220 نانومتر ملغ3N2 فيلم رقيقة. الفيلم الأصفر شفاف إلى حد أنه من السهل قراءة النص وضعت وراء الفيلم10.
رصدت السطح من الركيزة والأفلام كان في موقعة ب [رج...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وتشارك مجموعة متنوعة من الاعتبارات في اختيار ركائز وتحديد ظروف النمو التي تحسن الخصائص الهيكلية والإلكترونية للأفلام. يتم تسخين ركائز MgO في درجة حرارة عالية في الهواء (1000 درجة مئوية) لإزالة تلوث الكربون من السطح وتحسين النظام البلورية في سطح الركيزة. التنظيف بالموجات فوق الصوتية في الأسيتون هو طريقة بديلة جيدة لتنظيف ركائز MgO.
تم العثور على ذروة الانعراج بالأشعة السينية (400) لأفلام Zn3N2 لتكون أضيق عندما تم زراعة الفيلم على درجة حرارة عالية، ركائز MgO الصلبة بالمقارن...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.
وقد دعم هذا العمل مجلس البحوث الطبيعية والهندسية في كندا.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| (100) | رقاقة جامعة | 214018 | جانب واحد مصقول |
| epi Acetone | Fisher Chemical ؛ | 170239 | 99.8٪ |
| ليزر الأرجون | ليزر ليكسيل | 00-137-124 | 488 نانومتر الطول الموجي المرئي ، 350 ميجاوات طاقة الإخراج |
| المروحية ؛ | نظام ستانفورد للأبحاث | SR540 | ؛ الحد الأقصى للتردد: 3.7 كيلو هرتز & nbsp ؛ |
| قفل في مكبر للصوت | نظام ستانفورد للأبحاث | 37909 | DSP SR810 ، الحد الأقصى للتردد: 100 كيلو هرتز & nbsp ؛ |
| المغنيسيوم | UMC | MG6P5 | 99.9999٪ |
| نظام MBE | VG Semicon | V80H0016-2 SHT 1 | V80H-10 |
| ميثانول ؛ | ألفا إيسار | L30U027 | شبه درجة 99.9٪ |
| نيتروجين | Praxair | 402219501 | 99.998٪ |
| أكسجين ؛ | غاز ليند | 200-14-00067 | > 99.9999٪ |
| مصدر البلازما | SVT Associates | SVTA-RF-4.5PBN | PBN ، فتحة 0.11 بوصة ، تحديد الطول: 12 بوصة &ndash ؛ 20 بوصة |
| الثنائي الضوئي Si ؛ | نيوبورت | 2718 | 818-UV محسن ، 200 - 1100 نانومتر |
| زنك ؛ | ألفا إيسار | 7440-66-6 | 99.9999٪ |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.