| Περίληψη |
Η κάτωθι μεταπτυχιακή εργασία αναφέρεται στην παρασκευή και μελέτη των λεπτών
υμενίων ZnN καθώς και των ιδιοτήτων τους. Για την εργασία αυτή, λεπτά φιλμ ZnN
παρασκευάσθηκαν με την τεχνική του RF Sputtering από στόχο ZnN σε διάφορες συνθήκες
εναπόθεσης (αέρια πλάσματος: Ar, Ν2, Ο2, ισχύος: 50-300W και πίεσης: 5-15mTorr)) και
εξετάσθηκε η επίδρασή τους στις ιδιότητες των λεπτών φιλμ, τόσο μετά τη παρασκευή τους
όσο και μετά από θερμική κατεργασία.
Η εργασία έλαβε πέρας στα πλαίσια της διακρατικής Ελληνο –Σλοβακικής
συνεργασίας και αξίζει να σημειωθεί ότι ήταν η πρώτη φορά , σε ερευνητικό επίπεδο, που η
παρασκευή υμενίων ZnN έγινε από στόχο ZnN.
Καταρχήν σκοπός της εργασίας ήταν να μελετηθούν εις βάθος τα λεπτά υμένια ZnN
καθώς πρόκειται για σχετικά νέο υλικό. Πέραν αυτού όμως στόχος ήταν παρασκευασθούν
υψηλής ποιότητας λεπτά υμένια ZnN τα οποία θα δύναται να λειτουργήσουν ακόμα και σαν
υλικά για την κατασκευή επαφών και τρανζίστορ.
Η μελέτη των υμενίων αφορούσε αρχικά στην παρασκευή τους στον θάλαμο
sputtering. Έπειτα έγινε η επιλογή των καταλληλότερων συνθηκών εναπόθεσης. Μελετήθηκε
η πίεση, η ισχύς, το περιβάλλον αερίων καθώς και ο χρόνος εναπόθεσης.
Όλα τα υμένια που παρασκευάσθηκαν μελετήθηκαν τόσο για τις ηλεκτρικές τους ιδιότητες
όσο και για την οπτική και δομική τους συμπεριφορά. Μελετήθηκαν οι περισσότερες από τις
παραμέτρους που καθορίζουν την ποιότητα ενός υμενίου και εφαρμόσθηκαν τεχνικές
βελτίωσης των ιδιοτήτων τους. Στα πλαίσια αυτής της έρευνας έγινε προσπάθεια θεωρητικής
κατανόησης των ιδιοτήτων τους.
Για την πλήρη μελέτη των υμενίων ZnN θα ήταν σκόπιμο να γίνει προσπάθεια
μετατροπής τους σε ZnO καθώς το τελευταίο είναι ένα υλικό που έχει αναπτυχθεί αρκετά
συγκαταλέγεται στα διάφανα αγώγιμα οξείδια (Transparent Conductive Oxides TCO) και
παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον. Πλήθος ερευνών και δημοσιεύσεων συσχετίζουν τα υμένια
ZnN με τα υμένια ZnO καθώς τα δεύτερα προέρχονται από την οξείδωση των πρώτων. Στην
συγκεκριμένη εργασία παρασκευάστηκε ZnO τόσο από την μετατροπή (οξείδωση) ZnN
υμενίων , όσο και με απευθείας εναπόθεση από στόχο ZnN.
Τα υμένια ZnO που παρασκευάσθηκαν μελετήθηκαν με όμοιο τρόπο όπως και τα
υμένια ZnN αλλά δόθηκε έμφαση στις ηλεκτρικές τους ιδιότητες καθώς εδώ και χρόνια
υπάρχει ένα ερώτημα σχετικά με την δυνατότητα μετατροπής του n-τύπου ZnO σε p- τύπου
ZnO.
Τέλος , τα λεπτά υμένια που κρίθηκαν κατάλληλα, χρησιμοποιήθηκαν ως πύλη σε
τρανζίστορ με σκοπό την διερεύνηση της τεχνολογικής τους χρήσης.
|
Λεπτά υμένια Zn3N2: παρασκευή μελέτη και εφαρμογές
