شبیه‌سازی و بررسی لایه‌نشانی لایه‌های نازک فلزی به روش تبخیر حرارتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده فیزیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

چکیده

لایه‌های نازک فلزی به دلیل کاربرد گسترده درحوزه‌های مرتبط با سلول‌ خورشیدی، حسگر، میکروسکوپ الکترونی و طیف‌سنجی، تشخیص و درمان بافتهاى سرطانى، هوافضا، ارتباطات راه دور، لیزرها، خودرو و ... مورد توجه خاص قرار دارند. در این مقاله فرایند لایه‌نشانی فلزات کاربردی آلومینیوم، مس، قلع و نقره با روش تبخیر حرارتی با استفاده از روش المان محدود شبیه‌سازی و مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که نوع فلز بر روی ضخامت لایه‌های نازک تاثیر بسزایی دارد اما میزان یکنواختی ضخامت لایه‌ها مستقل از این پارامتر است. همچنین بررسی‌ها نشان داد که تغییر فشار باعث تغییر توزیع ضخامت می‌شود اما میزان یکنواختی ضخامت لایه‌ها را تحت تاثیر قرار نمی‌دهد. همچنین نرخ لایه‌نشانی فلزات فوق در فشار 50 و 100 پاسکال ارائه شد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Simulation and investigation of layering of thin metal layers by thermal evaporation method

[1] J. Li et al., Optics express, 15)4(, 1939-
1945, (2007).
[2] M. Singh M, B. Sridhara, and T.
Shridhar, In Materials Science and
Engineering Conference Series,149(1),
012071-012080,( 2016).
[3] C. E. Kennedy, "Review of mid-to
high-temperature solar selective
absorber materials," National
Renewable Energy Lab., Golden,
CO.(US)2002.
[4] M. J. Kadhim, K. A. Sukkar, and A. S.
Abbas, Materials Science and
Engineering, 518)3( 032048-
032048,(2016).
[5] X. Xu et al., Science bulletin,
62(15)1074-1080, (2017).
[6] T. Ma, H. Ariga, S. Takakusagi, and K.
Asakura, Thin Solid Films, 646, 12-16,
(2018).
[7] P. A. Pivovarov et al., physica status
solidi, (140), 1800685-1800690, 2019.
[8] A. Babayigit et al., Scientific Reports,
6(1), 2016-2223, (2016).
[9] S. Shao et al., Advanced Energy
Materials, 8 (4), 1702019-170228,
(2018).
[10] T. B. Song, T. Yokoyama, S. Aramaki,
and M. G. Kanatzidis, ACS Energy
Letters, 2(4),897-903,(2017).
[11] Y. M. Lee, J. Park, B. D. Yu, S. Hong,
M.-C. Jung, and M. Nakamura, The
journal of physical chemistry letters,
9,( 9), 2293-2297, (2018).
[12] M. Hung, J. Genoe, P. Heremans, and
S. Steudel, Applied Physics Letters,
112(26), 263502-263512, (2018).
[13] T. Cai et al., ACS applied materials &
interfaces, 10(30), 25350-25359,
(2018).
[14] T. Cai et al., Journal of colloid and
interface science, 533, 95-105, (2019).
[15] B. Li and T. Webster, Orthopedic
biomaterials: advances and
applications. Springer, (2018).
[16] L. Pauksch et al.,Acta
biomaterialia,(10)1, 439-449, (2014).
[17] X. Liu, K. Gan, H. Liu, X. Song, T.
Chen, and C. Liu, Dental Materials,
33(9), 348-360, (2017).
[18] S. Kim et al., Applied Surface Science,
451, 232-240, (2018).
[19] A. Gambardella et al., Applied Surface
Science, 475, 917-925, (2019).
[20] H. D. Espinosa and B. Prorok, Journal
of Materials Science, 38(20), 4125-
4128, (2003).
[21] C. Claassens, J. Terblans, M. Hoffman,
and H. Swart, Surface and Interface
Analysis, 37(11), 1021-1026, (2005).
[22] E. Chason and A. F. Bower, Journal of
Applied Physics, 125(11),115304-
115315, (2019).
[23] T. van Opstal and B. van der Linden,
"Modeling of Chemical Vapor
Deposition at the Pore-Scale Using
Finite Cell Method," (2019).
[24] M. Ohring, Materials science of thin
films. Elsevier, (2001).