通过Unmesha雷2018年10月22日
.jpg)
图片来源:科学图片/shutt欧洲杯线上买球erstock.com
薄膜是厚度从几纳米到几微米的材料层。欧洲杯足球竞彩它们被用于各种应用，如切割工具的涂层，太阳能电池，光学和装饰涂层，以及集成电路中的扩散层。薄膜是通过不同的沉积技术生长的，如物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)。在PVD中，材料的蒸汽是通过物理手段沉积的，比如通过高能离子轰击(溅射)或加热(蒸发)。由于等离子体的存在，溅射对沉积过程有好处。在化学气相沉积中，化学反应发生在沉积之前的衬底表面。
一些用于薄膜生长的技术有低压CVD (LPCVD)，常压CVD (APCVD)，等离子体增强CVD (PECVD)，金属有机CVD (MOCVD)和液相外延(LPE)。在薄膜沉积过程中，将能量提供给固体源的反应物气体以获得薄膜。能量以热、辐射、磁能、电能或这些来源的组合的形式提供。
等离子体是一种由中性和带电粒子组成的具有集体行为的准中性气体。欧洲杯猜球平台成核和生长是薄膜在基片上形成的两个过程。成核取决于衬底和吸附原子(添加的原子)之间的相互作用。它还受物种的表面迁移率的影响，这取决于沉积速率，衬底温度和到达原子的能量。
表征技术
各种各样的表征技术被用来评估薄膜的质量。采用非接触模式下的扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)测定了多晶薄膜的结构性能，用x射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)测定了结晶相的存在。x射线能量色散分析(EDAX)与扫描电镜(SEM)用于成分测量。
x射线衍射(XRD)
XRD用于研究薄膜和固体的晶体结构。在x射线衍射中，准直的x射线束入射到样品上，并被满足布拉格定律的样品中的晶相衍射，即nλ=2dsinθ，其中d为晶相中原子面间距，λ为x射线波长，衍射x射线的强度是衍射角θ的函数。衍射图样用于识别薄膜中的晶相。
扫描电子显微镜(SEM)
利用扫描电镜(SEM)测定了薄膜的结构性能。在扫描电子显微镜(SEM)中，电子从电子枪发射出来，通过一系列透镜聚焦并扫描整个样品。电子束的能量从0.5到30keV不等。当电子束与样品相互作用时，电子通过重复的随机吸收和散射失去能量。样品与电子束之间的能量交换导致高能电子通过弹性散射反射、二次电子发射和电磁辐射发射。每个信号都由它们各自的检测器检测到。
电子束在样品上进行光栅扫描。阴极射线管(CRT)显示的光栅扫描与显微镜中样品上的光束的光栅扫描同步。所得到的图像是从试样的扫描区域发射的信号强度的分布图。能量色散x射线分析(EDAX)是用于薄膜成分分析的最常用的非破坏性技术之一。一般都附有扫描电镜。它用一个能量敏感探测器同时测量整个能谱。
透射电子显微镜
透射电镜的原理与光学显微镜相似。它通常用于更高放大倍数的成像。在透射电镜中，样品被放置在一个小铜网格(直径几毫米)上。样品必须足够薄(几十到几百纳米)才能对电子透明。透射和散射的电子在后焦平面上形成衍射图案，在像平面上形成放大的像。形成衍射图样的能力可以得到样品的结构信息。选择区电子衍射(SAED)是在透射电镜中进行的一种晶体学实验技术。为了获得SAED图形，高能电子的波长被入射到非常薄的半导体薄膜上。薄膜中的原子对电子起到衍射光栅的作用并发生衍射。因此，屏幕上的图像是一系列被称为选定区域衍射图案的斑点。 Each spot corresponds to a satisfied diffraction condition of the sample’s crystal structure.
原子力显微镜(AFM)
利用原子力显微镜(AFM)研究了薄膜的形貌和生长结构。原子力显微镜由一个安装在悬臂一端的尖头组成。悬臂运动导致反射光撞击光电二极管的不同部分。AFM有三种常见的操作模式。分为接触模式、非接触模式和轻按模式。在接触模式下，探针尖端被拖过样品表面。获得的图像是样品表面的地形图。在非接触模式下，仪器感知探针尖端和样品表面之间的范德华引力。这些力比接触模态力要弱得多。非接触模式比接触和轻击模式分辨率低。 In tapping mode, limitations of the conventional scanning modes are overcome by alternately placing the tip in contact with the surface to provide high resolution. Then the tip is lifted off the surface to avoid dragging across the sample surface. It works well for soft, fragile or adhesive samples. Tapping modes allow high-resolution topographic images of sample surfaces that are easily damaged or difficult to image by other AFM techniques.
进一步阅读及参考资料
- 最新,劳伦斯·L。《薄膜分析与表征:教程》太阳能电池24号，没有。3 - 4(1988): 387 - 418。
- Peter Rointan Framroze Bunshah，薄膜和涂层沉积技术手册:科学、技术和应用欧洲杯线上买球， Noyes出版物，美国(1994)。
- 大卫布兰登，韦恩d卡普兰，材料的微观结构表征欧洲杯足球竞彩， John Wiley & Sons ltd.， England(2008)。
- 弥尔顿Ohring,薄欧洲杯足球竞彩膜材料欧洲杯线上买球科学:沉积与结构，美国学术出版社(2002)。
免责声明:本文仅代表作者以个人身份发表的观点，并不代表本网站所有者和运营商阿泽网络有限公司的观点。本免责声明构成条款和条件本网站之使用。