Templates atomicamente definidos para crescimento epitaxial do Complexo Óxido Filmes Finos

Vários procedimentos estão descritos para preparar modelos atomicamente definidas para o crescimento epitaxial de óxido complexo de filmes finos. Os tratamentos químicos de único SrTiO cristalino ₃ (001) e DyScO ₃ (110) substratos foram realizados para obter individuais superfícies suaves atomicamente, terminadas. Ca ₂ Nb ₃ O ₁₀ ^- nanofolhas foram usadas para criar templates atomicamente definidos em substratos arbitrárias.

O objetivo geral dos experimentos a seguir é preparar modelos anatomicamente definidos para o crescimento epit taxal de filmes finos de óxidos complexos. A primeira abordagem para conseguir isso é o tratamento químico de estrôncio cristalino único, titanato e DYS. Os profissionais digitalizam substratos de data para obter superfícies atomicamente lisas com terminação única.

Uma segunda abordagem é depositar uma camada de nano folhas em substratos arbitrários por deposição de Lard Lodge ou LB para criar uma camada de sementes para o crescimento subsequente do filme. Os resultados mostram que os filmes epit Taxal podem ser cultivados nos moldes resultantes, como pode ser visto com microscopia de força atômica e difração de retroespalhamento de elétrons. Ao usar substratos de óxido persky, a terminação de superfície única é preferida para obter filmes arquitetônicos de alta qualidade.

A principal vantagem do uso de nano folhas em relação a outros métodos existentes é que substratos cristalinos únicos relativamente caros e de tamanho limitado podem ser substituídos por praticamente qualquer material de substrato. Primeira dispersão imersa. Digitalizar oito substratos num copo cheio de acetona e colocá-lo num banho ultrassónico durante 10 minutos Depois de repetir este passo com etanol, utilizar uma pistola de azoto para secar os substratos soprando as gotas de etanol da superfície.

Verifique a superfície de cada substrato com um microscópio óptico. Remova quaisquer partículas restantes esfregando o substrato suavemente em um lenço de cristalino embebido em etanol e seque a amostra com uma pistola de nitrogênio. Repita as etapas anteriores até que nenhuma partícula seja mais visível com o microscópio.

Em seguida, aneel os substratos a 1000 graus por quatro horas em uma atmosfera de oxigênio. Quando terminar, mergulhe a varredura Ane spross oito substratos em um béquer contendo água deionizada usando um suporte de Teflon. Em seguida, colocar o copo num banho ultra-sónico durante 30 minutos.

Transfira o suporte de Teflon que transporta os substratos do béquer com a água deionizada para um béquer contendo fluoreto de hidrogênio tamponado. Depois de colocar o copo em um banho ultrassônico por 30 segundos, transfira o suporte de Teflon para um béquer resistente ao fluoreto de hidrogênio contendo água deionizada e imerso por 20 segundos, movendo suavemente o suporte para cima e para baixo. Uma vez repetida a etapa anterior em dois outros béqueres cheios de água, deixar o suporte com substratos em um béquer contendo etanol.

Uma vez que todo o líquido contendo fluoreto de hidrogênio tamponado tenha sido descartado, seque os substratos usando uma pistola de nitrogênio. Verifique a superfície com um microscópio óptico repetindo a etapa de limpeza Se houver sujeira visível. Depois de encher um copo com hidróxido de sódio 12 molares, mergulhe os substratos usando um suporte de Teflon e coloque o copo em um banho ultrassônico por 30 minutos.

Após imersão em hidróxido de sódio molar, enxaguar os substratos por imersão subsequente em três copos com água e, finalmente, em um béquer com etanol. Em seguida, seque os substratos usando uma pistola de nitrogênio. Verifique a superfície com um microscópio óptico e limpe, se necessário, usando o procedimento descrito anteriormente após a preparação da nano folha de ovato de cálcio.

Limpe a placa de água enxaguando com água deionizada. Em seguida, limpe a placa com plasma de oxigênio em alta energia por pelo menos três minutos para cada lado. Armazene a placa em água deionizada imediatamente depois.

Em seguida, limpe a calha LB nas duas barreiras enxaguando com água ionizada e escovando com etanol. Depois de enxaguar com água ionizada, novamente, seque a calha em duas barreiras com gás nitrogênio, coloque uma configuração em uma caixa que possa ser fechada durante a deposição para proteger contra o fluxo de ar e poeira e em uma mesa antivibração. Em seguida, remova 50 mililitros da parte superior de uma dispersão de nano folha fresca com uma seringa e adicione-a lentamente ao cocho, deixando a dispersão descansar.

Por 15 minutos, limpe um substrato arbitrário que seja compatível com soluções aquosas. Quando terminar, prenda o substrato ao suporte da configuração LB e dê um golpe final. Com gás nitrogênio, coloque o suporte na configuração LB.

Em seguida, mergulhe a placa salguita na calha e prenda-a cuidadosamente à mola. Remova as gotículas do fio da placa com um pedaço de papel. Abaixe o substrato até que ele toque a superfície da dispersão da nanofolha.

Em seguida, defina a altura no software para zero, abaixe ainda mais o substrato até a profundidade desejada, certificando-se de que o suporte do substrato não toque na dispersão da folha de nana. Em seguida, ajuste a pressão da superfície no software para zero e deixe a dispersão descansar por 15 minutos. Depois de definir a pressão da superfície no software para zero novamente, inicie o primeiro estágio da deposição movendo as barreiras com uma taxa de três milímetros por minuto para comprimir lentamente a superfície, monitore o desenvolvimento da pressão superficial e a área da superfície esperando até que o aumento da pressão diminua significativamente e a pressão se aproxime do máximo.

Insira o valor alcançado como pressão alvo e defina a altura da draga para o valor real. Em seguida, inicie a segunda etapa da deposição retirando o substrato da dispersão com uma taxa de um milímetro por minuto. Monitore a pressão da superfície.

Remova a placa de Willy quando a deposição terminar após o enxágue, guarde-a em água deionizada. Finalmente, remova o substrato depois de secar terminações completamente diferentes de dis anal. Prós, substratos de óxido de escândio podem ser vistos, bem como a morfologia esperada para substratos de terminação única.

Maior rugosidade superficial em imagens de altura e fase em comparação com superfícies terminadas simples são uma indicação da presença de ambas as terminações. Um ajoelhado em substratos de titanato de estrôncio quimicamente tratados tem terraços bem definidos. Apenas as diferenças de altura da célula unitária podem ser medidas com microscopia de força atômica indicando uma única superfície terminada.

O teste final para o sucesso de um tratamento químico é a qualidade do gemido do filme no substrato. Depois, a urina de estrôncio cresce bem em substratos de terminação única. Regiões invisíveis menores das regiões de segunda terminação podem ter uma influência dramática na qualidade do filme.

As superfícies de uma monocamada de nano folhas são lisas e as altas diferenças com lacunas adjacentes se aproximam da espessura cristalográfica das camadas ovais de cálcio em seu composto original. Essas monocamadas permitem o subsequente crescimento suave do filme. Uma monocamada de nano folhas é totalmente orientada na direção fora do plano, mas como aleatória, na orientação simples, devido à ordem aleatória e simples das nano folhas, os filmes cultivados no topo também são texturizados.

Neste vídeo, você verá duas abordagens para preparar modelos anatomicamente definidos para o crescimento arquitetônico de filmes finos e óxidos complexos. Para ambos os procedimentos, é importante trabalhar de forma limpa e precisa. Pequenas contaminações podem arruinar todo o experimento.