اثر تعداد پالس ليزر بر فاز و ريزساختار سطح و حالت رشد لايه هاي نازك تيتانات باريم استرانسيم توليد شده به روش ليزر پالسي

Effect of number of pulses on crystalline phases and microstructure and growth mode of barium strontium titanate thin films grown by pulsed laser deposition technique

در اين پژوهش، با استفاده از روش لايه نشاني ليزر پالسي، لايه هاي نازك Ba0.6,Sr0.4)TiO3) در فشار اكسيژن mTorr 100 با تعداد پالس 9000 و 18000 بر روي زيرلايه Si / SiO2 نشانده شد. از آنجاييكه نمونه هاي لايه نشاني شده ساختار آمورف دارند براي به دست آوردن لايه هاي كريستالي نمونه ها پس از لايه نشاني در دماي C° 720 به مدت 50 دقيقه در اتمسفر اكسيژن پخت شدند. براي بررسي اثر تغييرات تعداد پالس بر ساختار كريستالي و مورفولوژي لايه ها از آناليزهاي XRD AFM و SEM استفاده شد. بر اساس نتايج بدست آمده، مشخص شد هر دو نمونه پس از پخت ساختار پلي كريستال دارند. با افزايش تعداد پالس ها، ضخامت و زبري لايه افزايش و مقدار گاف انرژي كاهش يافت. همچنين نحوه رشد لايه ها از حالت دو بعدي به حالت سه بعدي بررسي شد.

In this paper, (Ba0.6,Sr0.4)TiO3(BST) thin film has been deposited on the Si/SiO2 substrate using pulsed laser deposition technique at 100 mTorr working pressure and different number of pulses: 9000 and 18000. The structure of the as deposited films is amorphous. In order to get a crystalline structure, they were annealed in oxygen ambient at 720°C for 50 minutes. The effect of pulse number on the films was investigated using (XRD), (AFM) and (SEM) analysis method. The results indicate the annealed films show a polycrystalline structure, but as the number of pulses is enhanced, both thickness and roughness of the films are increased whereas the energy band gap is decreased. In addition, growth mode of layers turns from two dimensional to three dimensional.