Nanométeres oxidáció gyors hőkezeléssel

Az előadások a következő témára: "Nanométeres oxidáció gyors hőkezeléssel"— Előadás másolata:

1 Nanométeres oxidáció gyors hőkezeléssel
Készítette: Jámbori Attila, Csongrád, Batsányi János Gimnázium Tanára: Szabó László, Szentes A folyamat során Si egykristály szelet felületét oxidáltam O2 gázban, ezáltal SiO2 vékonyréteg keletkezett. Az oxidációt diffúziós kályhában, vagy gyors hőkezelővel végezhetjük. A prezentáció a két módszer közötti különbségeket elemzi ki és következtetéseket von le. A kísérlet során öt mintát vizsgáltunk: egy referencia szeletet, egy diffúziós kályhában készült szeletet, és három gyors hőkezelővel létrehozott vékonyréteggel ellátott szeletet.

2 A Si oxidációja Gyors hőkezelő Diffúziós kályha 25 szelet
Si + O2 → SiO (száraz oxidáció) Egyre lejjebb kell hatolnia az O2-nek A Si szabályos kristályos, a SiO2 amorf 1 μm  2,17 μm Gyors hőkezelő 1 szelet Halogén lámpás megvilágítás - hősugárzással Hőmérséklet mérése: pirométer (szelet hátoldala) Minden anyaghoz kalibráció szükséges (Abszorpció függvényében más kalibráció) N2, sűrített levegő, O2, vízhűtés szükséges Diffúziós kályha 25 szelet Minden melegszik - hővezetéssel Kvarc szelettartók

3 Szelet előkészítés Labor: Nagy tisztaságú, 10-es és 100-as légtér
Antisztatikus ruházat Kesztyű, szemüveg Szeleteket (vákuum) csipesszel kezeljük Szelettisztítás: HNO3 (salétromsav) Nagy tisztaságú víz N2-ben szárítás

4 Receptek O2 öblítés 550°C felmelegítés 550°C stabilizálás
5 s alatt melegítés 1050°C-ra 300 s hőkezelés 180 s lehűlés

5 Ellipszométer 1000°C, 300s MSE= Thick ±0.112

6 1050°C 80 min diffúziós kályha
108 12 107 13 111 108 106 110 111 12 14 14 13 12 107 14 107 12 1050°C 80 min diffúziós kályha Átlag: 108,3 ±2,7 nm 1000°C 5 min Gyors hőkezelő Átlag: 12,8 ±1,2 nm 34 32 29 31 33 1050°C 5 min Gyors hőkezelő Átlag: 31,7± 2,3nm 5 4 4 4 4 4 4 4 4 900°C 5 min Gyors hőkezelő Átlag: 4,11 ± 0,89 nm A referencia szeleten levő oxidréteg vastagsága 1 nm.

7 (közel van a kalibrációs határhoz)
Kiértékelés 1050°C  1155 °C (közel van a kalibrációs határhoz) 1000°C  1030°C 900°C  925°C

8 Köszönetnyilvánítás Köszönöm a figyelmet! Pongrácz Anita Majoros Ákos
Major Csaba Köszönöm a figyelmet!