سَنتز ذرات نانو کریستال به روش رسوب فیزیکی بخار (PVD) دکترای نانو _ میکرو الکترونیک
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : انباشت بخار فیزیکی (PVD) یکی از روش های انباشت در خلا ٕ می باشد که می تواند برای تولید لایه های نازک و پوشش ها استفاده شود. انباشت بخار فیزیکی یا به طور خلاصه PVD، فرایندی است که در آن ماده از یک فاز جامد یا مایع به یک فاز بخار تبدیل شده و سپس دوباره به صورت یک لایه نازک در یک فاز جامد یا مایع بر روی سطح انباشته می شود. اسپری و تبخیر، متداول ترین فرآیند های انباشت فیزیکی بخار هستند. از PVD برای ساخت قطعاتی که نیاز به لایه های نازک با عملکرد های خاص شامل خواص مکانیکی، اپتیکی، شیمیایی و الکترونیکی دارند، استفاده می شود.
در فرآیند PVD به علت برخورد یون های شناور در پلاسما به سطح مادهٔ انباشت شونده، اتم های موجود در سطح آن کنده شده و بر روی سطح مادهٔ اصلی می نشیند و لایه نارکی بر روی سطح ایجاد می شود.نانو کریستال به ماده ای که ذرات تشکیل دهنده آن بصورت منظم در سه جهت قرار گرفته باشند می گویند.اگر اتمها یا یونهای سازنده آن به روشی منظم قرار بگیرند ، چیزی بلوری است (یعنی یک کریستال به دلیل چینش دوره ای اتم ها در سه بعد ، نظم داخلی دارد). بلور هایی که با چهره های بلوری به خوبی توسعه یافته مشخص می شوند (سطوح خارجی) به عنوان توصیف می شوند .
یک کریستال با ترتیب دادن اتم ها و گروه های اتم به الگوهای منظم ، مثلاً در گوشه های یک منشور مکعب یا مستطیل ساخته میشود.آرایش اساسی اتمها که ساختار بلوری را توصیف می کند ، مشخص می شود. به این سلول واحد گفته میشود.کریستال ها باید شارژ متعادل داشته باشند . این بدان معنی است که مقدار بار منفی باید با همان مقدار بار مثبت جبران شود.نانو بلور یک ذره مادی داشتن حداقل یکی از ابعاد کوچکتر از 100 نانومتر، بر اساس نقاط کوانتومی است . (یک نانو ذره) و متشکل از اتم در هر دو تک و یا پلی کریستال آرایش گردیده است. اندازه نانو کریستال ها آنها را از بلور های بزرگتر متمایز می کند .به عنوان مثال ، نانو کریستال های سیلیکون می توانند انتشار نور کارآمد داشته باشند در حالی که سیلیکون فله چنین نیست و ممکن است برای اجزای حافظه استفاده شود. هنگامی که در مواد جامد قرار می گیرد ، نانو کریستال ها ممکن است رفتار ذوب بسیار پیچیده تری نسبت به جامدات معمولی از خود نشان دهند و ممکن است اساس یک کلاس خاص از مواد جامد را تشکیل دهند. آنها می توانند به عنوان سیستم های تک دامنه ای رفتار کنند (حجم داخل سیستم که دارای آرایش اتمی یا مولکولی یکسانی است) که می تواند به توضیح رفتار نمونه های ماکروسکوپی یک ماده مشابه بدون وجود پیچیدگی و ذرات مشابه دیگر کمک کند . نانو کریستال های نیمه هادی با ابعادی کمتر از 10 نانومتر نیز به عنوان نقاط کوانتومی توصیف می شوند .به بلورهایی که ضریب شکست آن در هر سه راستای بلوری آن یکسان باشد، بلورهای همسانگرد می‌گویند. در مقابل بلورهایی که در یک یا دو یا سه راستای خود ضریب شکست متفاوتی داشته باشند بلورهای ناهمسانگرد می گویند.کریستال ها در مقیاس نانو که بسیار مرتب برش خورده هستند ، کاتالیزورهای قدرتمندی برای ایجاد واکنشهای شیمیایی هستند. و شکل غیر معمول کریستال ها باعث می شود که اتم های نانو کریستال ها خود را به روشی ناهموار تنظیم کنند که واکنش پذیری را افزایش دهد.
نتیجه گیری :
انباشت بخار فیزیکی (PVD) یکی از روش های انباشت در خلا ٕ می باشد که می تواند برای تولید لایه های نازک و پوشش ها استفاده شود. انباشت بخار فیزیکی یا به طور خلاصه PVD، فرایندی است که در آن ماده از یک فاز جامد یا مایع به یک فاز بخار تبدیل شده و سپس دوباره به صورت یک لایه نازک در یک فاز جامد یا مایع بر روی سطح انباشته می شود. اسپری و تبخیر، متداول ترین فرآیند های انباشت فیزیکی بخار هستند. از PVD برای ساخت قطعاتی که نیاز به لایه های نازک با عملکرد های خاص شامل خواص مکانیکی، اپتیکی، شیمیایی و الکترونیکی دارند، استفاده می شود.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک