بررسی تاثیر دمای بازپخت در نانوساختار و خواص مکانیکی لایه های نازک نیترید مولیبدن

لایه های نازک نیترید مولیبدن، به دلیل خواص فیزیکی فوق العاده شان از قبیل: رسانایی الکتریکی خوب و پایداری شیمیایی، استحکام عالی، توانایی کاتالیزوری و ابر رسانایی به صورت گسترده ای در صنعت استفاده می شوند و کاندیدای آتی برای استفاده به عنوان سد پخش، و الکترودها در میکرو الکترونیک هستند. بازپخت، یک تکنیک بسیار مهم برای بهبود ساختار میکروسکوپی لایه های نازک است. زیرا نانو ساختارها با دما، به خوبی فشار، تغییر می کنند. در این فعالیت ابتدا لایه های نازک مولیبدن به روش کندوپاش dc برروی زیرلایه های سیلیکون، با ضخامت زیر nm 100، انباشته شد و سپس در معرض شار نیتروژن، در پنج دمای مختلف: ? 900 و 775 و650 و 525 و 400 فرآیند بازپخت انجام گرفت. ساختار کریستالی این لایه ها به وسیله پراش پرتو-x، مورفولوژی سطح این لایه ها با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی(afm) بررسی شد. همچنین در ادامه به آنالیز های سختی سنجی و تست سایش برای بررسی خواص مکانیکی لایه ها نیز پرداختیم. نتایج دریافتی از پراش پرتو-x، نشان داد که نمونه های بازپخت شده در دماهای?650 و 525، بس بلوری از ??-mo?_(2 ) n نیترید مولیبدن هستند، در حالی که نمونه های بازپخت شده در دماهای?900و 775، بس بلوری از ?mo?_(2 ) n هستند. نتایج دریافتی afm نشان داد که افزایش دمای بازپخت، سبب افزایش اندازه دانه ها و زمختی سطح می شود. بررسی خواص مکانیکی نمونه نیز نشان داد که با افزایش دمای بازپخت تا دمای ?650، سختی نمونه ها افزایش و سپس کاهش پیدا می کند، در حالی که با افزایش دمای بازپخت تا دمای ?650، ضریب اصطکاک نمونه ها کاهش و سپس افزایش پیدا می کند.