بررسي بستگي زبري سطوح و بعد فراكتالي به ضخامت لايه هاي نازك Pt با استفاده از ميكروسكوپ نيروي اتمي

Relation between surface roughening and fractal dimension of Pt thin films with thickness by atomic force microscopy

در اين تحقيق لايه هاي نازك پلاتين روي زيرلايه ي طلا به روش الكتروانباشت در دماي اتاق رشد داده شده است. لايه هاي نازك با مورفولوژي هاي متفاوت در ضخامت هاي مختلف تهيه شد و از آنها تحليل ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM) گرفته شد. مورفولوژي سطح و رفتار مقياسي و بعد فراكتالي سطح به وسيله نصاوير AFM ارزيابي شد. نتايج نشان ميدهد كه مقدار جذر ميانگين مربعي زبري با افزايش ضخامت افزايش مييابد كه مشخص كننده افزايش تغييرات ارتفاع نقاط مختلف نسبت به يك سطح مرجع و در نتيجه زبر شدن آن است تحليل فراكتالي نشان ميدهد كه همه نمونه ها يك مشخصه خود متشابهي دارند كه نتيجه اي از فرايند انباشت است و به ضخامت لايه حساس مي باشد. نتايج نشان ميدهد كه بعد فراكتالي با افزايش ضخامت كاهش مي يابد. اين موضوع نشان دهنده اين است كه با افزايش ضخامت بي نظمي سطح كاهش يافته و بنابراين زبري سطح افزايش يافته است لذا از بعد فراكتالي نيز مي توان براي توصيف ميزان زبري سطح استفاده كرد

Platinum thin films were prepared by electrodeposition method on Au at room temperature. Thin films with various morphologies were obtained at different thickness and characterized by atomic force microscopy (AFM). The surface morphology and scaling behavior and surface fractal dimension (FD) were evaluated by image analysis methods based on AFM micrographs. The results indicate that the value of the root mean square surface roughness of the height values within the given area of AFM image of Pt films increases as the film thickness increases which indicates an increase in height of various points of relative to a reference level and therefore it is rough. Fractal analysis has shown that all samples exhibit a self-similar character, which is a consequence of the deposition process and is moderately sensitive to thickness. The results revealed that the value of the fractal dimension of the samples decreases as the thickness increased. This indicates that irregularities is reduced and with increasing the thickness of surface and thus increased roughness, It was shown that fractal dimension can be used to characterize the roughness surface.