Plantillas Atómicamente definidos para crecimiento epitaxial de óxido complejo Películas Delgadas

Varios procedimientos se describen para preparar plantillas atómicamente definidos para el crecimiento epitaxial de óxido complejo de películas delgadas. Los tratamientos químicos de un solo SrTiO cristalina ₃ (001) y DyScO ₃ (110) sustratos se realizaron para obtener superficies atómicamente lisas, individuales terminadas. Ca ₂ N ° ₃ O ₁₀ ^- se utilizaron nanoláminas para crear plantillas atómicamente definidos sobre sustratos arbitrarias.

El objetivo general de los siguientes experimentos es preparar plantillas anatómicamente definidas para el crecimiento taxal de epit de películas delgadas de óxido complejo. El primer enfoque para lograr esto es el tratamiento químico de estroncio monocristalino, titanato y DYS. Los profesionales escanean sustratos de fecha para obtener superficies de una sola terminación atómicamente lisas.

Un segundo enfoque consiste en depositar una capa de nano láminas sobre sustratos arbitrarios mediante la deposición de Lard Lodge o LB para crear una capa de semillas para el posterior crecimiento de la película. Los resultados muestran que las películas de epit Taxal se pueden cultivar en las plantillas resultantes, como se puede ver con la microscopía de fuerza atómica y la difracción de retrodispersión de electrones. Cuando se utilizan sustratos de óxido persky, se prefiere la terminación de una sola superficie para obtener películas arquitectónicas de alta calidad.

La principal ventaja del uso de nanoláminas sobre otros métodos existentes es que los sustratos monocristalinos relativamente caros y de tamaño limitado pueden ser reemplazados por prácticamente cualquier material de sustrato. Primera dispersión sumergida. Escanee ocho sustratos en un vaso de precipitados lleno de acetona y colóquelo en un baño ultrasónico durante 10 minutos Después de repetir este paso con etanol, use una pistola de nitrógeno para secar los sustratos soplando las gotas de etanol de la superficie.

Revise la superficie de cada sustrato con un microscopio óptico. Elimine las partículas sobrantes frotando suavemente el sustrato sobre un pañuelo de papel empapado en etanol y seque la muestra con una pistola de nitrógeno. Repita los pasos anteriores hasta que ya no se vean partículas con el microscopio.

A continuación, aneel los sustratos a 1000 grados durante cuatro horas en una atmósfera de oxígeno. Cuando termine, sumerja el escaneo Ane spross ocho sustratos en un vaso de precipitados que contenga agua desionizada utilizando un soporte de teflón. A continuación, coloque el vaso de precipitados en un baño ultrasónico durante 30 minutos.

Transfiera el soporte de teflón que transporta los sustratos del vaso de precipitados con el agua desionizada a un vaso de precipitados que contenga fluoruro de hidrógeno tamponado. Después de colocar el vaso de precipitados en un baño ultrasónico durante 30 segundos, transfiera el soporte de teflón a un vaso de precipitados resistente al fluoruro de hidrógeno que contenga agua desionizada y sumérjalo durante 20 segundos moviendo suavemente el soporte hacia arriba y hacia abajo. Una vez repetido el paso anterior en otros dos vasos de precipitados llenos de agua, dejar el soporte con sustratos en un vaso de precipitados que contenga etanol.

Una vez que se haya eliminado todo el líquido tamponado que contiene fluoruro de hidrógeno, seque los sustratos con una pistola de nitrógeno. Revise la superficie con un microscopio óptico repitiendo el paso de limpieza si la suciedad es visible. Después de llenar un vaso de precipitados con hidróxido de sodio de 12 molares, sumerja los sustratos con un soporte de teflón y coloque el vaso en un baño ultrasónico durante 30 minutos.

Después de la inmersión en un molar de hidróxido de sodio, enjuague los sustratos por inmersión posterior en tres vasos de precipitados con agua y, finalmente, en un vaso de precipitados con etanol. A continuación, seque los sustratos con una pistola de nitrógeno. Compruebe la superficie con un microscopio óptico y límpiela, si es necesario, utilizando el procedimiento descrito anteriormente después de la preparación de la nanolámina de ovado de calcio.

Limpie la placa willy enjuagando con agua desionizada. A continuación, limpie la placa con plasma de oxígeno a alta energía durante al menos tres minutos para cada lado. Guarde la placa willy en agua desionizada inmediatamente después.

A continuación, limpie el canal LB en las dos barreras enjuagando con agua desionizada y cepillando con etanol. Después de enjuagar con agua desionizada, nuevamente, seque el canal en dos barreras con gas nitrógeno, coloque una configuración en una caja que se pueda cerrar durante la deposición para protegerla contra el flujo de aire y polvo y sobre una mesa antivibración. A continuación, retire 50 mililitros de la parte superior de una dispersión de nano lámina fresca con una jeringa y agréguela lentamente al comedero mientras deja reposar la dispersión.

Durante 15 minutos, limpie un sustrato arbitrario que sea compatible con soluciones acuosas. Cuando termines, fija el sustrato al soporte de la configuración LB y dale un golpe final. Con gas nitrógeno, coloque el soporte en la configuración LB.

A continuación, sumerja la placa de sauce en el comedero y fíjela con cuidado al resorte. Retire las gotas del alambre de la placa con un trozo de papel. Baje el sustrato hasta que toque la superficie de la dispersión de la nanolámina.

A continuación, ajuste la altura en el software a cero, baje el sustrato aún más hasta la profundidad deseada, asegurándose de que el soporte del sustrato no toque la dispersión de la hoja nana. Después de esto, ajuste la presión superficial en el software a cero y deje reposar la dispersión durante 15 minutos. Después de volver a poner a cero la presión superficial en el software, comience la primera etapa de la deposición moviendo las barreras a una velocidad de tres milímetros por minuto para comprimir lentamente la superficie, controle el desarrollo de la presión superficial y el área superficial esperando hasta que el aumento de la presión se ralentice significativamente y la presión se acerque a su máximo.

Introduzca el valor alcanzado como presión objetivo y ajuste la altura del balde al valor real. A continuación, inicie la segunda etapa de la deposición retirando el sustrato de la dispersión a una velocidad de un milímetro por minuto. Controle la presión superficial.

Retire la placa willy cuando termine la deposición después del enjuague, guárdela en agua desionizada. Finalmente, retire el sustrato después de que se haya secado completamente diferentes terminaciones de la disis anal. Ventajas, se pueden ver sustratos de óxido de escandio, así como la morfología esperada para los sustratos de una sola terminación.

La mayor rugosidad de la superficie en las imágenes de altura y fase en comparación con las superficies de una sola terminación es una indicación de la presencia de ambas terminaciones. Un arrodillado en sustratos de titanato de estroncio tratados químicamente tiene terrazas bien definidas. Solo las diferencias de altura de la celda unitaria se pueden medir con microscopía de fuerza atómica que indica una sola superficie terminada.

La prueba definitiva para el éxito de un tratamiento químico es la calidad del gemido de la película en el sustrato. Posteriormente, el orinato de estroncio crece bien en sustratos de una sola terminación. Las regiones invisibles menores de las regiones de segunda terminación pueden tener una influencia dramática en la calidad de la película.

Las superficies de una monocapa de nano láminas son lisas, y las altas diferencias con los espacios adyacentes se acercan al espesor cristalográfico de las capas ovadas de calcio en su compuesto principal. Tales monocapas permiten un crecimiento posterior de la película suave. Una monocapa de nano láminas está completamente orientada en la dirección fuera del plano, pero como aleatoria, en orientación plana, debido al orden aleatorio en plano de las nano láminas, las películas que crecen en la parte superior también están texturizadas.

En este vídeo, verá dos enfoques para preparar plantillas anatómicamente definidas para el crecimiento arquitectónico de óxido complejo, películas delgadas. Para ambos procedimientos, es importante trabajar de forma limpia y precisa. Pequeñas contaminaciones pueden arruinar todo el experimento.