رسوبگذاری فیلم های نازک کمپلکس فلز واسطه پوشش دهی چرخشی
رسوبگذاری فیلم های نازک کمپلکس فلز واسطه پوشش دهی چرخشی – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه شیمی
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان (ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره | ۶۰ |
کد مقاله | CHEM60 |
مترجم | گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی | رسوبگذاری فیلم های نازک یک کمپلکس فلز واسطه بوسیله پوشش دهی چرخشی |
نام انگلیسی | Deposition of thin films of a transition metal complex by spin coating |
تعداد صفحه به فارسی | ۱۴ |
تعداد صفحه به انگلیسی | ۴ |
کلمات کلیدی به فارسی | رسوبگذاری, فیلم های نازک, کمپلکس فلز , پوشش دهی چرخشی |
کلمات کلیدی به انگلیسی | Deposition , thin films , metal complex , spin coating |
مرجع به فارسی | مقاله فیزیک شیمیدانشگاه تکنولوژی کمنیتز, انستیتو فیزیک, آلماندانشگاه تکنولوژی کمنیتز, انستیتو شیمی, آلمانالزویر |
مرجع به انگلیسی | Chemical Physics Letters, Chemnitz University, Germany, Elsevier |
کشور | آلمان |
رسوبگذاری فیلم های نازک یک کمپلکس فلز واسطه بوسیله پوشش دهی چرخشی
چکیده
این نکته نشان داده شده است که پوشش دهی چرخشی تکنیک اطمینان بخشی برای رسوبگذاری کمپلکسهای فلزات واسطه مغناطیسی می باشد. این فیلم های نازک، شکلهای نانو کریستالی با جهت گیریهای تصادفی از خود نشان می دهند. خواص نوری تعیین شده با استفاده از بیضی سنجی اسپکتروسکوپی با خواص مولکولهای مجزا در محلول کاملاً قابل مقایسه هستند و محافظت از ساختار مولکولی در هنگام فرایند رسوبگذاری را نشان می دهند.
رسوبگذاری فیلم های نازک کمپلکس فلز واسطه پوشش دهی چرخشی
۱- مقدمه
بسیاری از مواد مغناطیسی که معمولاً در کاربردهای فنی بکار برده می شوند، فلزات ، آلیاژها یا ترکیبات معدنی(غیر آلی) می باشند . در کوشش برای رسیدن به چگالیهای ذخیره سازی بالاتر ، اهمیت روش باصطلاح «بالا و پایین»، یعنی تشکیل ابزارهای ذخیره سازی با پایه مولکولی، افزایش می یابد. مولکولهایی که ممان مغناطیسی دارند، می توانند جایگزین حوزه های مغناطیسی متداول شده و منجر به چگالیهای ذخیره سازی مغناطیسی بالاتر شوند. دیگر کاربردهای فنی مولکولهای مغناطیسی نظیر حسگرهای کاملاً مغناطیسی ، اجزای اسپین ترونیک و واحدهای پردازش اطلاعات – مغناطیس- نوری ، هنگامی که فیلم های نازک ، چند لایه ای ها یا ساختار نانویی با خواص فیزیکی کاملاً معین تولید می شوند ، حاصل می گردند.(۱)
در این تحقیق، فیلم نازکی از کمپلکس تازه سنتز شده [Cu3(opba)(pmdta)2](NO3)2 با ضخامت فیلم از nm20 تا چند صد نانومتر برای اولین بار برروی (۱۱۱) Si پوشش داده شده با SiO2 طبیعی با استفاده از روش پوشش دهی چرخشی تولید شده است. ما نشان می دهیم که چنین فیلم هایی در مقایسه با فیلم های تولید شده به روش فروبری ساده سوبستراها به داخل محلولی که محتوی کمپلکس است و پس از استخراج از محلول تحت شرایط اتمسفری خشک می شود، یکنواختی بهتری دارد. با مقایسه خواص نوری این فیلم ها با فیلم های کمپلکسی رقیق شده در محلول نتیجه می گیریم که ساختار مولکولی کمپلکس بی تأثیر ازفرایند رسوبگذاری باقی می ماند. علاوه براین، دانستن خواص نوری فیلم ها برای فهم مثلاً خواص مغناطیسی- نوری از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
رسوبگذاری فیلم های نازک کمپلکس فلز واسطه پوشش دهی چرخشی
۲- بخش تجربی
برای سنتز [Cu3(opba)(pmdta)2](NO3)2 (شکل ۱) ، [Cu(pmdta)](NO3)2 برروی
(nBu4N)2-[(Cu(opba)] کوئوردینه می شود که nBu=nbutyl می باشد. مسیر سنتز برای [Cu3(opba)(pmdta)2](NO3)2 به طور مفصل در جایی دیگر توصیف می شود(۸). خلوص پودر با استفاده از آنالیز عنصری اثبات می شود.
این فیلم ها برروی ویفرهای (mm8×۸) پوشیده شده با SiO2 طبیعی با ضخامت nm2 با استفاده از روش پوشش دهی چرخشی رسوب می کنند. برای این منظور، [Cu3(opba)(pmdta)2](NO3)2 در
استو نیتریل حل می شود. ضخامت فیلم بوسیله تغییر دادن دو پارامتر کنترل می شود: غلظت و سرعت چرخش. این مقادیر برای مورد دو نمونه بحث شده در این تحقیق در جدول ۱ ارائه شده اند. مقادیر خطاها در ستون سوم با استفاده از چندین آزمایش با غلظت و سرعت چرخش مربوطه حاصل شده اند. برای مقایسه، یک فیلم تقریباً ۱۰۰ نانومتری برروی سوبسترای کوارتز به صورت چرخشی پوشش داده شده است.
بررسیهای بیضی سنجی اسپکتروسکوپی با استفاده از یک بیضی سنج اسپکتروسکوپی با زاویه متغیر (VASE, Woollam Co.) انجام شده اند. اندازه گیریهای جذب در محلول با استفاده از محلول
۴×۱۰-۵ M از [Cu3(opba)(pmdta)2](NO3)2 در CH2Cl2 انجام گردیده اند.
اندازه گیریها در محلول و در فیلم روی کوارتز با یک اسپکترومتر «کارل زیس اسبکورد M40» بدست آمده است. بررسیهای میکروسکوپی نور قطبیده (پلاریزه) با دستگاه «زیس آکسیوسکوپ ۴۰» انجام شده اند. طیفهای رامان با هندسه پخش« برگشت پخشی» با استفاده از اسپکترومتر «دیلور xy800» مجهز به آشکار ساز “CCD خنک شده با المنت پلیتر” ثبت شده اند.
رسوبگذاری فیلم های نازک کمپلکس فلز واسطه پوشش دهی چرخشی
۳- نتایج و بحث
برای بهینه سازی یکنواختی فیلم های چرخشی پوشش داده شده با توجه به یکنواختی در ضخامت فیلم تمام نمونه ها، چندین حلال بکار برده شدند. مهمترین معیارها، انحلال پذیری خوب و پخش محلول بر روی سطح نمونه می باشند. [Cu3(opba)(pmdta)2](NO3)2 در دی متیل سولفوکسید،N-N – دی متیل فرمامید و استو نیتریل انحلال پذیری عالی از خود نشان می دهد. مورد آخری مناسب ترین حلال است زیرا از میان حلالهای ذکر شده، بهترین خواص پخش برروی سوبسترای Si/SiO2 و نقطه جوش نسبتا پایینی (۸۲۰C) حاصل می شود.
برای رسوبگذاری فیلم ها بر روی Si/SiO2 و به منظور تغییر ضخامت آنها، از سرعتهای چرخش متفاوتی در محدوده ۶۰ چرخش در دقیقه(rpm) تا ppm 1000 اسفاده شد. تصاویر میکروسکوپی قطبش (پلاریزاسیون) اندازه گیری شده در انعکاس برای فیلم های تولید شده بوسیله فروبری سوبسترا در داخل محلول و با استفاده از پوشش دهی چرخشی با سرعت چرخش rpm1000 در شکل۲ نشان داده شده اند. شکلهای ۲ الف و ج بصورت غیر قطبیده در نظر گرفته می شوند در حالیکه شکلهای۲ ب ود به شیوه قطبیده حاصل شده اند.
هنگامی که پهن شدگی و جابجایی قرمز در نظر گرفته می شود، شکل خطی طیفهای جذبی محلول و فیلم های نازک روی کوارتز ظاهراً کاملاً مشابهند. از این امر نتیجه گرفته می شود که ساختار مولکولی در طی فرایند رسوبگذاری محافظت می شود. این یافته با نتایج اندازه گیری های اسپکتروسکوپی رامان در مورد پودر و فیلم های نازک تقویت می شود. شکل۵ طیفهای رامان پودر و فیلم نازک پوشش داده شده چرخشی در ناحیه تغییر شکل C-H و ارتعاشات کششی C-Cو C=Oو C-N که در آن، پرشدت ترین سیگنال وجود دارد را نشان می دهد. خصوصیات مفصل نوارهای ارتعاشی در مقاله آینده ارائه خواهند شد. طیفها در دمای اتاق با خط نشری لیزر Ar+ در nm457(ev7/2) که در مرحله جذبی نوار انتقال بار قرار دارد، ثبت می شوند. توان لیزر تابشی mw5 و اندازه قطر نقطه لیزر در نمونه تقریباً m ۳۰۰ می باشد. چگالی پودر حاصله آنقدر پایین است که از آسیب رساندن به نمونه ها اجتناب می شود. نگاه دقیق به این دو طیف نشان می دهد که موقعیت نوارها و نیز شدت های نسبی یکسان هستند و این امر دلیل واضحی برای محافظت از ساختار مولکولی می باشد.
رسوبگذاری فیلم های نازک کمپلکس فلز واسطه پوشش دهی چرخشی