بررسی اثر تنش بر نانوساختارهای سیلیکان متخلخل
چکیده
هدف اصلی این پایان نامه مطالعه و بررسی اثر تنش بر روی نانوساختار های سیلیکان متخلخل می باشد. سیلیکان متخلخل ساختاری است که در اثر فرآیند الکتروشیمیایی بر روی سطح ویفر سیلیکان ساخته می شود. نمونه های سیلیکان متخلخل از سیلیکان نوع p با مقاومت ویژهcm ? 5-1 و جهت گیری صفحه بلوری (100) تحت شرایط آندیزاسیونی با محلولی حاوی غلظت اسید هیدروفلوئوریک 40-38 % و اتانول به نسبت حجمی (1:1) با چگالی جریان ثابت 20 میلی آمپر بر سانتی متر مربع و مدت زمان ها 30 ،20 ،10 و 40 دقیقه ساخته شده اند. نتایج ما نشان دادند که تخلخل با افزایش زمان خوردگی افزایش می یابد. اغلب اندازه گیری ها بر روی سیلیکان متخلخل معطوف به اندازه گیری های اپتیکی و الکتریکی بوده است و کمتر به بررسی خواص مکانیکی سیلیکان متخلخل پرداخته شده است. در این پایان نامه برای بررسی ویژگی های مکانیکی به مطالعه اثر تنش دو لایه مختلف که شامل لایه نگداشته شده توسط زیرلایه و لایه غشایی است، پرداخته ایم. در این تحقیق، به بررسی مدول یانگ، ریشه پواسون، انبساط شبکه و کرنش پرداخته ایم. نتایج ما نشان داد مدول یانگ و ریشه پواسون برای هر دو لایه که ضخامت و درصد تخلخل یکسانی دارند با افزایش تخلخل به علت ساختار متخلخل و اسفنجی شکل سیلیکان متخلخل کاهش می یابند. ما در نمونه هایمان به علت تنشی که لایه متخلخل بر زیرلایه اش وارد می کند انحنایی به شعاع r ایجاد می شد که با افزایش تخلخل به علت وجود این انحنا عدم انطباق شبکه ای صورت می گیرد که روند افزایشی را برای انبساط شبکه ای مشاهده کردیم اما مقدار انبساط شبکه ای در لایه تخلخل نگه داشته شده توسط زیرلایه نسبت به لایه غشایی بیشتر است که این افزایش را می توان به این حقیقت نسبت داد که برای لایه های متخلخل نگهداشته شده توسط زیرلایه، صفحات عمود بر زیرلایه مقید هستند که فاصله بین اتمی یکسانی با زیرلایه داشته باشند. همچنین برای بررسی کرنش عمودی از دستگاه پراش اشعه ایکس با دقت بالا استفاده شد و در این آزمایش ها مشاهده کردیم که با افزایش تخلخل چون اختلاف زاویه ای بین لایه های مختلف با زیرلایه اش افزایش می یابد شاهد افزایش فاصله صفحات هستیم و به عبارت دیگر کرنش افزایش می یابد.