Modèles atomique définies pour croissance épitaxiale d'oxyde complexe couches minces

Différentes procédures sont décrites pour préparer modèles atomique définis pour la croissance épitaxiale de couches minces d'oxyde complexe. Les traitements chimiques de simple SrTiO cristalline ₃ (001) et DYSCO ₃ (110) substrats ont été effectuées pour obtenir des surfaces atomiquement lisses, simples terminés. Ca ₂ Nb ₃ O ₁₀ ^- nanofeuillets ont été utilisés pour créer des modèles atomique définies sur des substrats arbitraires.

L’objectif général des expériences suivantes est de préparer des modèles anatomiquement définis pour la croissance fiscale epit de films minces d’oxyde complexes. La première approche pour y parvenir est le traitement chimique du strontium monocristallin, du titanate et du DYS. Les professionnels scannent les substrats de datation pour obtenir des surfaces à terminaison unique atomiquement lisses.

Une deuxième approche consiste à déposer une couche de nanofeuilles sur des substrats arbitraires par dépôt de Lard Lodge ou LB afin de créer une couche de semence pour la croissance ultérieure du film. Les résultats montrent que les films taxaux epit peuvent être cultivés sur les matrices résultantes, comme on peut le voir avec la microscopie à force atomique et la diffraction par rétrodiffusion d’électrons. Lors de l’utilisation de substrats d’oxyde persky, la terminaison à surface unique est préférée pour obtenir des films architecturaux de haute qualité.

Le principal avantage de l’utilisation de nanofeuilles par rapport aux autres méthodes existantes est que les substrats monocristallins relativement coûteux et de taille limitée peuvent être remplacés par pratiquement n’importe quel matériau de substrat. Première dispersion immergée. Scannez huit substrats dans un bécher rempli d’acétone et placez-le dans un bain à ultrasons pendant 10 minutes Après avoir répété cette étape avec de l’éthanol, utilisez un pistolet à azote pour sécher les substrats en soufflant les gouttes d’éthanol de la surface.

Vérifiez la surface de chaque substrat à l’aide d’un microscope optique. Éliminez toutes les particules restantes en frottant doucement le substrat sur un tissu de lentille imbibé d’éthanol et séchez l’échantillon avec un pistolet à azote. Répétez les étapes précédentes jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de particules visibles au microscope.

Ensuite, anélez les substrats à 1000 degrés pendant quatre heures dans une atmosphère d’oxygène. Une fois terminé, plongez les huit substrats d’Ane spross scan dans un bécher contenant de l’eau déminéralisée à l’aide d’un support en téflon. Placez ensuite le bécher dans un bain à ultrasons pendant 30 minutes.

Transférez le support en téflon transportant les substrats du bécher avec l’eau déminéralisée dans un bécher contenant du fluorure d’hydrogène tamponné. Après avoir placé le bécher dans un bain à ultrasons pendant 30 secondes, transférez le support en téflon dans un bécher résistant au fluorure d’hydrogène contenant de l’eau déminéralisée et immergez-le pendant 20 secondes en déplaçant doucement le support de haut en bas. Une fois que l’étape précédente a été répétée dans deux autres béchers remplis d’eau, laissez le support avec les substrats dans un bécher contenant de l’éthanol.

Une fois que tout le liquide contenant du fluorure d’hydrogène tamponné a été éliminé, séchez les substrats à l’aide d’un pistolet à azote. Vérifiez la surface avec un microscope optique en répétant l’étape de nettoyage si la saleté est visible. Après avoir rempli un bécher avec de l’hydroxyde de sodium 12 molaires, immergez les substrats à l’aide d’un support en téflon et placez le bécher dans un bain à ultrasons pendant 30 minutes.

Après l’immersion dans une molaire d’hydroxyde de sodium, rincer les substrats par immersion ultérieure dans trois béchers avec de l’eau, et enfin dans un bécher avec de l’éthanol. Séchez ensuite les supports à l’aide d’un pistolet à azote. Vérifiez la surface avec un microscope optique et nettoyez si nécessaire, en utilisant la procédure décrite précédemment après la préparation de la nanofeuille de calcium ovale.

Nettoyez la plaque de willy en la rinçant à l’eau déminéralisée. Nettoyez ensuite la plaque avec du plasma d’oxygène à haute énergie pendant au moins trois minutes de chaque côté. Conservez la plaque de willy dans de l’eau déminéralisée immédiatement après.

Ensuite, nettoyez l’auge LB dans les deux barrières en rinçant à l’eau déminéralisée et en brossant avec de l’éthanol. Après le rinçage à l’eau déminéralisée, séchez à nouveau l’auge en deux barrières avec de l’azote gazeux, placez une installation dans une boîte qui peut être fermée pendant le dépôt pour protéger contre l’air et la poussière qui coulent et sur une table anti-vibration. Ensuite, retirez 50 millilitres de la partie supérieure d’une dispersion de nanofeuille fraîche à l’aide d’une seringue et ajoutez-la lentement à l’auge tout en laissant reposer la dispersion.

Pendant 15 minutes, nettoyez un substrat arbitraire compatible avec les solutions aqueuses. Une fois terminé, fixez le substrat au support de la configuration LB et donnez-lui un coup final. Avec de l’azote gazeux, placez le support dans la configuration LB.

Ensuite, trempez la plaque de saule dans l’auge et fixez-la soigneusement au ressort. Retirez les gouttelettes du fil de la plaque avec une feuille de papier. Abaissez le substrat jusqu’à ce qu’il touche la surface de la dispersion de la nanofeuille.

Réglez ensuite la hauteur à zéro dans le logiciel, abaissez davantage le substrat jusqu’à la profondeur souhaitée, en vous assurant que le support de substrat ne touche pas la dispersion de la feuille nana. Ensuite, réglez la pression de surface dans le logiciel sur zéro et laissez la dispersion reposer pendant 15 minutes. Après avoir réglé à nouveau la pression de surface dans le logiciel sur zéro, commencez la première étape du dépôt en déplaçant les barrières à une vitesse de trois millimètres par minute pour comprimer lentement la surface, surveiller le développement de la pression de surface et de la surface en attendant que l’augmentation de la pression ralentisse considérablement et que la pression se rapproche de son maximum.

Entrez la valeur atteinte comme pression cible et réglez la hauteur du godet sur la valeur réelle. Démarrez ensuite la deuxième étape du dépôt en retirant le substrat de la dispersion à une vitesse d’un millimètre par minute. Surveillez la pression de surface.

Retirez la plaque willy lorsque le dépôt est terminé après le rinçage, stockez-la dans de l’eau déminéralisée. Enfin, retirez le substrat après qu’il ait séché complètement différentes terminaisons de dys anales. Les avantages sont les substrats en oxyde de scandium ainsi que la morphologie attendue pour les substrats à terminaison unique.

Une rugosité de surface plus élevée dans les images de hauteur et de phase par rapport aux surfaces à terminaison unique est une indication de la présence des deux terminaisons. A genoux dans des substrats en titanate de strontium traités chimiquement ont des terrasses bien définies. Seules les différences de hauteur de cellule unitaire peuvent être mesurées par microscopie à force atomique indiquant une seule surface terminée.

Le test ultime pour le succès d’un traitement chimique est la qualité du gémissement du film sur le substrat. Par la suite, l’urine de strontium se développe bien sur des substrats à terminaison unique. Les petites régions invisibles de la deuxième région de terminaison peuvent avoir une influence dramatique sur la qualité du film.

Les surfaces d’une monocouche de nanofeuilles sont lisses, et les grandes différences avec les espaces adjacents se rapprochent de l’épaisseur cristallographique des couches ovales de calcium dans leur composé parent. De tels monocouches permettent une croissance lisse du film. Une monocouche de nanofeuilles est entièrement orientée dans la direction hors plan, mais en tant qu’aléatoire, en orientation simple, en raison de l’ordre aléatoire et simple des nano feuilles, les films cultivés sur le dessus sont également texturés.

Dans cette vidéo, vous allez voir deux approches pour préparer des modèles anatomiquement définis pour la croissance architecturale de films minces et d’oxyde complexes. Pour les deux procédures, il est important de travailler propre et précis. De petites contaminations peuvent ruiner toute l’expérience.