تاثير دماي زيرلايه بر تشكيل و جدايش جزاير نانومتري نقره در لايه نشاني ليزر پالسي

The effect of substrate temperature on the formation and separation of Ag nanoislands by pulsed laser deposition

در اين مقاله، جزاير نانومتري نقره بر روي شيشه و سيليكون به روش ليزر پالسي در دماهاي 25-450 °C لايه نشاني شده است. خواص اپتيكي و مورفولوژي نمونه ها با اسپكتروفوتومتر نوري و ميكروسكوپ نيروي اتمي مطالعه شده است. نتايج نشان مي دهد لايه نشاني در دماهاي كم باعث مي شود تا يك لايه ي متشكل از جزاير نانومتري كوچك و در عين حال پيوسته تشكيل شود در حاليكه با افزايش دما اين جزاير نانومتري به طور مجزا از هم رشد كرده و ابعادشان نيز بزرگتر مي شود. شواهد ديگر نيز نشان مي دهند در دماهاي پايين نمونه ها هدايت الكتريكي قابل اندازه گيري دارند در حاليكه در دماهاي بالاتر مقاومت الكتريكي قابل ملاحظه اي ندارند. مجموعه ي اين مشاهدات نشان مي دهد در دماهاي بالاتر به دليل افزايش نفوذ سطحي اتمهاي نقره رشد جزيره اي بر رشد لايه به لايه غلبه كرده و پديد ه انعقاد بين جزاير در لايه اتفاق نمي افتد.

In this study, Ag nanoislands were deposited on glass and Si substrates at different 25-450 °C substrate temperature by Pulsed Laser Depositions (PLD). Film`s optical and morphological properties were investigated by Spectrophotometer and Atomic Force Microscope (AFM). The results show that the deposition at lower temperature results in the formation of small and attached nanoscale Ag islands while at higher temperatures the islands are disconnect with greater size. We observed that deposits at lower temperatures have a measurable electrical conductivity compared with deposits at higher temperature. We attributed this effect to enhanced surface diffusion of impinging Ag atoms at higher temperatures which results in a island-growth (with no coalescence) mode mechanism.