ارزیابی خواص نوری و ساختاری لایه نازک کربن آمورف گرافیتی انباشت شده به روش کندوپاش پرتو یونی در انرژی یون متفاوت

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 سازمان انرژی اتمی- پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای- پژوهشکده کاربرد پرتوها

2 پژوهشکده فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، تهران، ایران

3 پژوهشکده مواد پیشرفته و انرژی های نو، سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران

4 پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم وفنون هسته ای

چکیده

در تحقیق حاضر لایه نازک کربن آمورف گرافیتی به روش کندوپاش پرتو یونی بر زیرلایه شیشه انباشت شده است. تاثیر انرژی یون در محدوده گسترده از keV 8/1 تا keV 5 بر خواص نوری و ساختاری لایه نازک کربن آمورف بررسی شده است. نتایج بررسی خواص نوری و ساختاری به ترتیب با استفاده از طیف‏سنجی مرئی- فرابنفش و طیف‏سنجی رامان نشان‏دهنده ارتباط مستقیم تحولات ساختاری و فیزیکی می‏باشد. نتایج بررسی طیف‏سنجی رامان نشان‏دهنده تحولات ساختاری لایه نازک کربن آمورف در محدوده تحولات گرافیتی-گرافیتی نانوکریستالی می‏باشد. اندازه‏گیری طیف عبور نمونه‏ها، افزایش میزان عبور نور در محدوده مرئی با افزایش انرژی یون از keV 3 را نشان می‏دهد که با افزایش نسبت ID/IG و کاهش ضخامت لایه همراه است. مقاومت الکتریکی اندازه‏گیری شده توسط روش چهار‏کاوه و شکاف انرژی نوری در محدوده مذکور نیز روند افزایشی دارد. براساس نتایج بدست آمده با استفاده از معادله تاک حداکثر شکاف انرژی نوری لایه نازک کربن آمورف eV75/3 مربوط به لایه انباشت شده با اندازه‏ی خوشه‏های گرافیتی برابر با nm 5 می‏باشد.

کلیدواژه‌ها