Ảnh hưởng của nhiệt độ ngưng kết đến tính chất của màng mỏng InSb chế tạo bằng phương pháp bốc bay nổ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.56 MB, 5 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

T Ạ P C H Ỉ K H Ọ \ H Ọ C , ĐẬ1

nọt

T Ô N G 'H Ợ P HÀ N Ô l r S í 2. j 9 í 9

ÀNH HƯỞNG 'c ủ a KEiỆT B ộ NSü'fsG KẾT BÍM TÍNH

CHẤT CỦA MÀNG MỎNG I n S b GHỄ TẠO BẰNG

P H Ư Ơ N G P H Ấ P BỐC B A Y KÒ

’ PHẠM VĂN IS HO

I - M Ở B Ầ ll

v iệ ẹ ch ể tạ o «nàng' m ỏ n g líỢ p tobùt bốti <lãn Ĩn S b là m ộ t b à i 't o á n c ô n g ọ
lv í h ú , fhu h ú t s ự n ỗ lự c lâu d ài cù a n h iề u lì hả k h o a họ c tr o n g v ả ngo&i Iiư o ẹ -
S ự lô n tạ i b ợ p cb ã l n ậ y 'd ư ớ i d ạ n g m à n g m ỏ n g đ e m lại c h o 11Ỏ n h i ê u Íín h c h ắ t
q u ý giá h ỗ p d ẫ n cà v è m ặ t n g h iê n c ử u c ơ b ẫ h iần ứ n g d ụ n g th ự c tiễ n p ỉ i ẳ r á e h ẵ t
c ủ á m ồ n g m ô n g InS h, k iìáe v ở ị m à n g m ồ n g đ ơ n c h ẵ t, đ ư ợ c q u ỉ đ ịn h t r ư ớ c t i ê n
b ờ i tín h h ợ p th ứ c độ đ ò n g .nhố:» v à s ă u đ ổ m ới {lẽn cá u trú c . M ột p h ư ơ n g p h ả p
đ ư ợ c s ử dụrig r ộ n g r ã i nh ẵttlễ. chỗ tạ o m à n g iront» ỊnS b là p h ư ơ n g ịỳbáp bổ c b a y
n ô (fU » sh ),M ác đ ù p h ư ơ n g p ịiả p n à y tạ o đ ư ợ c s ự h ợ p th ứ c t r o n g k h ả u b a y b ơ i (1)
n h ư n g l i n h c.hẵt m à n g m ô n g cỏi) p h ụ lỉiu ộ c v à o n h iè u yêu tố k h á c tr o n g g iai đ o ạ n
n g ư n g k ỗ i, niả n h i ệ t đ ộ đ ố là q u á n trọ n g h ơ n cả. G ông t r i n h n à y t r in li b à y n h ữ o g
k ể t q u ả n g h iệ n c ứ u b ư ở c đ â u ả n h b trò n g cùa th ô n g số c ô n g n g h ệ n á ỵ đ ổ n pliầip.
c h ă t củ a m án g InSÍ) c h e lạo b â n g p h ư ơ n g pỊỉốp b 6 c b a y n5.

II - THỰC, NGHIỆM

Quá trìn h tạ o m à n g đ ư ự c th ự c h iệ n t r ê n 'h ệ c h â n k h ô n g V U P ỈK v ó i v ậ t liện
I n S b ờ d a n g b ộ i v ớ i k íc h th ttớ c h ạ t c õ Ü,1 m il) đ ư ợ c n g h iê n !ừ đ ơ n t i n h tliề tự 
ch ẽ tạ o có M4 = 4 0 .00ơ-Cffls/V S. T h e o c ơ ch õ m á n g tru y ề n , b ộ t s ợ i vào n ồ i bố c 
b a y b ằng T a đ ư ợ c đ S l nó n g s ẵ n ỏ r,n h iệt độ 1300*0 .Đ ộ d à y c ù a m àn g m ỏ n g đ ư ợ c

k iề m »o át h ằ n g ih ả y đ o cộ n g hưỏ-ng th ạ c h a n h , còn giả -trị c h in h x ác d ư Ợ'-, đ o b â n g
p h ư ơ n g p h ố p ịịia o íh o a đ ẻ n N a. C a c m ẫ u m ả n g đ ư ọ c c h ế tạ o ờ n h ừ n g đ iê u k iộ o
giống n h a o trô n đỗ m ic a , T r ừ n h iệ t đ ộ đ ể . N h iệt đ ộ n ả y đ ư ợ c i b a y đ ò i t ử 140°G
đ ẽ n 3Đ5°Ọ, n h ẳ m h ụ c .đ í c h k hảo s ố t â n h h ư ỗ n g c ú a n h i ệ t đ ộ u g ư n g k ễ l đ ẽ n tín h
ch ẫ l của m ồng InS b.

M ẫu có h in h d ạ n g v à k ieh ' th ư ớ c ^ p h ù h ợ p v ở i p h ẻ p k h ả o s á t h iệ u ử n g H a ll
Đ iện cự c đ irợ c tạ o b ằ n g bạc. P h é p đ o v à Rịj đ ư ợ c th ự c hiện b ằ n g p h ư o n g p h á p
bù t rừ trê n c â u c a o ô m P 3 0 7 T .v ớ i d ò n g m ộ t c h iẽ u v à n a m ch â m v ĩn h cử u . Đ ồng
" th ờ i các m ẫ u n à y d ư ợ c bóc khỏi đ ể đ ề n g h iê n c ứ u th à n h p h à n p h a \ à c ầ u tr ú c

b ằn g p h ử ơ n g p h á p n h iễ u x ạ đ iệ n l ử tru y ễ n q u a [2] t r ô n m ày Y MB — ÌOOK.
III - K Ế T QUẢ TH Ự C N G H IỆM •

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

2 . G ác k ết q u à củ a p h u ợ n p p h á p nhiỈMi \ ạ : n lử đ ìư ự c c ỉiĩ r a ỏ h iiih Ị, 2, 3 ,
T ử L*ác liểl q u ả n ậ y c h ú n g ỉ a iiiàv ;

n ) T h e o (Ạ iáụ lan;; ,:fia nhiị'! -iộ đ í . !rú '- ,'ỉm iriiin e m ủ n g 't h a y đ ồ i ! ừ flit

t i n h I h t íiS n đ ị n h l u r i n g n u l i i i , V ,! I l a x j r v á i đ i n h l i m i n g ( 1 1 1 )
t r ì u iM - u io a h n h i ỗ t (lọ 3 2 5 ‘ C . (O S i r ừ i á t ■ IN Í-1 1: ; H(Ị 4 S I 6 n h i ệ t t ộ l ừ n ĩ i ơ »

3S0°C k h ô n g th u đ ư ợ c ồn lĩ n b iễ u xạ dịõn lử ). • . x ?

b) T r o n g xnàng In S b cỏ tồ n tạ i các phu ÏM v:, Sh r i ê n g rõ n g a y cẵ; đ ế n k h i đ i
đ ạ t đ u ạ ò c ẩ a trÚG đ ịn h h ư ử n g ư u iiéii (b ă n g I).

c) K I 't>ảfjg đi' cố (’flu Irú ■ I , ĩ-nxy k h o , t há* h iệ n th ấ y các. v ế t n h iễ u xạ c ủ a
In và' Slv t’iêufi rẽ . Nhú’ v.'ịy Iro n g p h ạ m vi ch o p h é p c ủ a p h ứ ự n g p h á p n h i ễ u x ạ
đ iệ n lử tnủn-g irb ận đ ư ự d là - ợ p c h ẩ t InSl) íiống n b ẵ t.

IV — ' B IỆN LUẬN VÀ KÍỈÌM CHỬ NG

ỉ . V iệc lò n t ạ i cảo p h a In \ à S!t ven ki' t r o m ồ n g ĩn S b e h ử n g lô h ợ p c h ấ t

'ĩ n S h .đS b ị 23h‘\ n h ủ y k h ỉ b ố c b a y . tì ! ' k h ẳ n g đ ị n h đ ịỏ u n ồ v m à n g n g ư n g k ẽ t ở

l4 0 ° c d irợ ẹ k h ả o s á t h ệ s ổ n h iệ t độ trở . K ết q u â là m à n g m ỏ n g m a n g tín h đ ẫ n
k im lo ạ i tử.c là c h ĩ g ồ m c á c p h a lọ vã S b j ièng rè . N h ư v ậ y s ự hinỉì th à n h m à n g
m ỏ n g InSl) là k ế t q u a c ù a 'p h ả n ứr.íĩ tài h ơ p g i ữ a In và Sb. M ứ c d ệ t r ọ n v ẹ n c ủ a
p h ả n ứ.iíỊ- n à y p h ụ th u ộ c ..vảo, n h iệ l độ n g ư n g k ế t th ô n g q u a khả, n ă n g k liu ế c h

íád- c ủ a c ả ẹ H guýên t ử t r ê n 'd ể [ 3 j : .

K hi n h i ệ t đ ộ đ ế tă n g lê n , xốc x ụ á t g ặ p g ỡ củ a cán n g u y ê n tử tă n g l ê n v ì v ậ y
p h ả n ứ n g là i h ợ p sẽ xà v r a trọ n r ọ n h ơ n . m à n g si'- h ợ p th ứ c và đ ò n g n h ấ t h ơ n .
r h è n i v à o đ ó m ộ t á n h ln tơ n g q u e n b iế t củ a n lú ẹ t đ ộ n g ư n g k ỗ t l ậ tă n g m ứ e đ ộ
h o à n h â o cố ù t r ú c t in h th ê . N h ữ n g d iề u n ả y đ ư ọ r p h ả n à n h m ộ t c á c h h ợ p lý &
các k ế t q u ả v è đ ộ lin h đ ộ n g h ạ t ta i v à p h â n tích c ấ u tr ú c .

2. S ự s u y g iá m ph í.m e b á t c u a m à n g m ỏ n g In S b ĩr vỉing. n h i ệ t độ cao c ũ n g 
đ ã đ ơ ợ " c ô n g b ố ả n h iô n cAng !H nh vớ i n g u y ê n n M n p h ỏ íig đ o á n là do Sb tá i
bốc k h ò i m à n g [4,5]. ĐÊ c ỏ th è k h ẳ n g đ ư ợ c đ ic u n à y ch ú n g tỏ i c ă n c ứ vào n h ữ n g
th i n g h iệ m k ièir» .c h ử n g vỉ» ĩu ậ n đ iễ m s a u ;

a ) K hảo s á t k h ỉ n ă n g n g ư n g k ế t tr ê n đ ế của th à n h p h â n d ễ b a y h ơ i S b ; N h ữ n g
lự ợ n g S!) rth ir n h a n đ trợ c n g ư n g k ẽ t trô n c.ủc đt? có n h iệ t đ ộ k h á c n h a u , Sự p h u
th u ộ * củ a (lộ d à y m ả n g S b .vào n h iệ l tlộ Iig ư n g k ế t đ ư ợ c c h ỉ r a ở h in h 5. T a t h ẵ y
rằ n g k h ả Ịỉăn g n g ư n g k ế t c ủ a Sb g iả m k h i n h iệ t độ đổ t&ng. Ỡ v ù n g 400*c S b
k h ò n g IhS tồ n tạ i t r ê n đ é . N h ư v ậ y k h i tă n g n h i ệ t đ ộ n g ư n g k ế t, v à th à n h p h ẵ a

ban đ â u là iiợ p th ứ c th i thíVuh p h àn c ủ a m a n g sệ k h ô n g liỹ p t h ứ e d o ,Sb tái b ố c
b a y c ò n In th i lạ i đ ư ợ ẹ tíc h tụ tro n g , m à n g [7]

b ) Đã tiế n h ầ n h ủ m à n g In S b Iro n g ch â n k h ô n g 6 n h iệ t đ ộ 300°c th ờ i g i a n

6 0 - p h u t . K ế t q u ả k h ầ o s á t t í n h c h á i đ i ệ n c ủ a m à n g t r ư ớ c v à * s a u k h i ủ đ ư ợ c c h ỉ r a

ờ b ảng 2. S ự th a ý đ ô i p h à m c h ẫ í củ a m ả n g In S b ír ó n g t r ư ơ n g h ợ p n à y k h ô n g
* ò lý d o n 4 o k h á c n g o ài » ự tả i b ố c c ủ a Sb,

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

« ) T a b i ẽ l r ẵ n g x á c x u á t tái bỗ c p h ụ th u ộ c vùo n h iệ t đ ộ đ ề th e o b iê u t h ứ c [6]]:

W- Ia’ ( - Ễr r)

N h ư Tậy k h i n h iệ t đ ộ n g ư n g k ê tjtà n g , xốc x u ã t tái b ỗ c Sb ta n g , m à n g m f l t
h ợ p th ứ c đ iÈ u đ ó đ ả n đ ế n c ù n g m ộ t lú c s ự tă n g của n ồ n g đ ộ h ạ t tải V» c á c 0íai
h ỏ n g c ẫ u tr ú c g â y tá n x ạ . K ết q u ả là đ ộ li n h đ ộ n g h ạ t t ả i s ẽ g iả m m ạ n h n h ìir
c h ú n g t a đ ã th á y ở h ìa h 4.

K É T LUẬ N m

T ro n g p h ư ơ n g p h á p b a y bố c nồ, đ o h ợ p ch á t bị p h â n h ủ y v à th à n h p h ẫ n S b '
r ấ t dễ b a v h ơ i n ê n v a i t r ò cú a n h iệ t đ ộ n g ư n g k ễ t có tin h h a i m ặ t :

1. T h ú c đ ấ y q u á tr ln h tối tạ o h ợ p c h ẵ t InS b, q u á t r i n h đ ơ n g n h ă l v à hồìB
th iệ n cấu t r ú c tin h th ề. Đ à y là ả n h h ư ở n g dươB g.

,2. T h ú e đ ầ y q u á t r i n h t á i b ố c th à n h p h àn Sb là m ch o m à n g m ẵ t tín h bọrp 
t h ử c , b v ù n g n h iệ t đ ộ c a o (gần 4 0 0°C ) q u á tr in h n à y Bè ch iế m ư u th ể l à m cỉuo 
p h ầ m ch ẫ t c ủ a m à n g s u y g iả m n h a n h c h ó n g . Đ â y l à ẵ n h h ư ớ n g âm .

N h ư v ậ y đ ề c ố th e chỄ tạ o đ ư ợ c m à n g m ỏng InS b b ẵn g p h ự ơ n g ph&p b S c

b a y n ò t r o n g n h ữ n g đ i ề u k i ệ n c ụ t h ê c ầ n p h ả i c h ọ n n h i ệ t đ ộ n g ư n g k é t s a o c b o

các q u á t r i n h t r ố i n g ư ợ c c â n b ằn g n h a u

-Ĩ 4 c g iẳ L ằ y t ỏ ‘lò n g b iế t ơ n s â u s ắ c P h ò n g th i n g h iệ m ti n h th e V iện V ậ t lý —
V iệ n k h o a họ c V iệt N am tro n g v iệ c th ậ o l u ậ n , đ á n h giá c ổ n g trìn h ,

B ả n g ỉ

• nL R (m m ) dhki (A*) ■pha Giố tr

d(A°)
chùẫn

01 6,64

3,74

In S b (111) 3.74 . 1.00

02 10.81 2 '® InS b.(220) 2.29 0.8

03 12.69 ■ 1,956 In S b (311) 1,953 0.55

04 13,26 Sb (006) 1.86 0,15

05 15,40 1.6 ỉ l n (220) 1,02 0.15

06 16,71 1,485 InSb (331) 1,486 0.22

B ả n g 2

T rư ử c k h i Û . S au k b i ủ

Ố
Ị Q -1 é m - 1]

r h

| p n3 A- l S - l ]
l*H

[C m 2 V - 1 s - 1] ỗ . Rh

3,75 165 625 1,3 105 136

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

H ìn h 5 X e m t i ễ p |t r a n g 34

Nbẽt đô dế Tj - 1 BO 'C

Ị 4i

r;ộ rjfï T

ì bUX

H in h 1 H in h 2 : G hi ch ú : k h u y ế c h đ ạ i 6 v ò n g n h iễ u xạ đ a u tiê n

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

4. J.K .Lifing et a l. M o d e m P h y « - lé tt B .v o l 2.N 1.483 (1988)
5. M .R atea u e t a l. In t. C o n f. Mag. P a ris , J u l (1988)
6. Y .K .H uaog e t a l. Sub. J o u r. C rys. g r o w th 1154 (1988)
7. M. H e rT ie q e t a l. M o d e m . P h y s . L e tt B, v o l 2 .N 1.491 (1988)
8. K a jitan i e t a l . J p n , J. A p p l P h y s . 27 ; 4. L587 (1988)
9. J.L . T a lio n e t a l . N a tu r e 333 (12. M a j . 1988)
10. E . T a k a y a m a e t a l. J p i r J.A ppl. P h y s . 27.4.1556 (1988)
N g u y e n H u y S in h , T h a n Đ nc H ien , T h a n H o a i A n h

STUDY O F HIGH T c - SU PERC O N D U CTIV ITY
Bi - C a - S r - C u - o COM POUNDS

T h e n o m in a l c o m p o s itio n o f th e B iC aS rC u2O x a n d B iC «(S rj_xB a x) C u 2O y^
c o m p o u n d s h a s b e e n s tu d ie d . T h e s u p e r c o n d u c tin g tr a n s itio n t e m p e r a t u r e s (T c>

h e a t t r e a t m e n t s a n d l a t t i c e c o n s t a n t s o f t h e s e c o m p o u n d s w e r e s h o w n i n

t h is p a p e r.

P h ò n g th í ng h iệm V ật l ý N h iệl độ th ấ p
T r ư ờ n g Đại họ c T ô n g h ợ p H à n ội.

N h ậ n b à i 1.3.1989

( T i í p th èo tr a n g Ĩ9 )
TẢ I L IỆ U THA M KHẲO

1. A.K, S h a rm a a n d p . J a y a rn a R e d d y P h y s .S ta t. S o l. (a) 79, 183, (1&83).
2. P ra c tic a l m e th o d s in ele c tro m ic ro s k o p y , E d . A u d r e y , M. G la u e rt, V o lu m e t

N o rth — H o lla n d P u b lis h in g C o m p a n y — A m s te rd a m 1972.
3. V. V . N o v in k o v . T e o r e tic h e s k ie o s n o v u

4. X. M. B u rv e n ic h , th in S olidi'ilm s, 27, 129 (1975).

5. M. L e c o n te lle c , j. R ic h a r d a n d j. H e n c e f f. T h in S o lid F ilm » , 3 6,151 (1976).
6. E . E fim o v i d ru g ie . M ic ro e le c lro n ik a 199. M 1977

7. P a l t n ik L,'S. O srio v ư P o lu p r o v o d n ik o g o m a te r ia lo v e d e n ia « E n e r g i a » M. 1S73.

PHAM VAN NHO

T H E IN F L U E N C E O F Đ EP O S ITIO N A L T E M P E R A T U R E ON P R O P E R T IE S O F
F L A S H - E V A PO R A T E D In S b FILM S

In S b t h in film s w e r e p re p a re d b y th e f l a s h m e th o d . T h e t e m p e r a t u r e o f 
m ic a s u b s tr a te w a s c h a n g e d fr o m 140°c to 3956c . S a m p le s w e r e s tu d ie d b y th e
e l e c t r o n d if f r a c tio n a n d e le c tric a l m e a s u r e m e n t. D e p e n d e n c e s o f s t r u c t u r e i n d
H a ll m o b ility on th e d e p o iilio n a l te m p e r a tu re w e r e d e te rm in e d a n d d is c u s ie d j
K b o a V ật lý

T r ư ờ n g Đ ại h ọ c T ô n g h ọ p Hồ n ộ i

</div>