NAGYFELBONTÁSÚ ELEKTRONMIKROSZKÓPIA és a JEMS SZIMULÁCIÓS PROGRAM Készítette: Fehér Áron (Bolyai Farkas Elm. Líc.), Ódor Gergely (Fazekas Mihály Gy. Gimn.) Tanárok: Papp Sándor, Dvorák Cecília Mentor: Fogarassy Zsolt

Bevezető A kutatás alatt két az intézetben folyó európai uniós projektbe is bekapcsolódtunk: TEM-es vizsgálattal HIGH-EF (www.high-ef.eu) HRTEM-es vizsgálattal Rodsol (www.rodsol.eu) Mindkét projekt célja újfajta napelem gyártási technológia kialakítása.

Ismerkedés Anyagtudományi ismeretek Mintakészítés, vékonyítás TEM és HRTEM működése és kezelése Diffrakció kiértékelő program (intézetben kifejlesztett Process Diffraction) JEMS szimulációs program

Transzmissziós Elektronmikroszkóp Működése Üzemmódok Képi A képsík leképezése Diffrakciós A fókuszsík leképezése

TEM A Vékonyfizika osztály feladata: a minták szerkezetének TEM-es vizsgálata A gyártási folyamat: Üveg hordozó Amorf Si felvitele Epitaxiális kristályosítás Vastagabb amorf Si réteg felvitele Lézeres kezelés (Si kristályosítása)

TEM Világos látóterű kép Epitaxiálisan növesztett Si Ragasztó Ikrek Lézerrel kristályosított Si (mag réteg) Üveg

TEM [-1 1 0]-s zóna Diffrakció Extra reflexiók ikresedés hatására Az ikresedés hatására extra reflexiók jelennek meg az (1 1 1) típusú síkokra tükrözötten Az extra reflexiók alátámasztották a epitaxiális rétegben az ikrek jelenlétét

HRTEM A Vékonyfizika osztály feladata: a minták szerkezetének TEM-es vizsgálata Gyártási folyamat: Si hordozó Au csepp katalizátor SiH4 gáz Si bejut az Au alá Si szál növekedése A folyamat sikerességét a HRTEM-el vizsgáltuk

HRTEM Si szál Au

HRTEM Si nagyfelbontású rácsképe Amorf ragasztó

JEMS szimulációs program Szimuláció menete: Kísérleti felvételek segítségével modellalkotás Modell alapján atomi szintű szerkezeti felépítés A kísérletben használt mikroszkóp paramétereivel a szimuláció

JEMS szimulációs program Hőkezelt réteg Szimuláció Magréteg Kísérleti felvételek 0,5nm

Összefoglalás Az elektronmikroszkóp segítségével információkat nyertünk a vizsgált minták mikroszkopikus tulajdonságairól A szimuláció hozzájárult az atomi szerkezet jobb megértéséhez. Mindezeket felhasználhatjuk a gyártási technológia optimalizálására.

Köszönetnyilvánítás Mentorunknak, Fogarassy Zsoltnak Tanárainknak, Papp Sándornak és Dvorák Cecíliának MFA Nyári Iskola szervezőinek, és az MFA intézetnek Osztályon dolgozó kollégáknak, külön köszönet Radnóczi György Zoltánnak Szüleinknek

Köszönjük a figyelmet!