پديد آورنده :
مدبراصل، علي
عنوان :
بررسي تاثير دماي زير لايه و ميدان مغناطيسي بر ويژگي هاي لايه هاي نازك كربن شبه الماسي ساخته شده به روش ليزر پالسي (PLD)
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده فيزيك
صفحه شمار :
ده، 122ص.: مصور
استاد راهنما :
پرويز كاملي، مهدي رنجبر
استاد مشاور :
هادي سلامتي
توصيفگر ها :
ويزگي هاي مكانيكي , آب گريزي , يونيزاسيون
استاد داور :
عزيزاله شفيع خاني، مهدي صالحي، حسين احمدوند
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/02/11
كد ايرانداك :
ID878 دكتري
چكيده فارسي :
چكيده در اين پروژه به ساخت و مشخصهيابي لايههاي نازك كربن شبهالماسي DLC بر روي زيرلايهي سيليكون تك بلور 001 با روش ليزر پالسي PLD پرداخته شد در قسمت اول اين پروژه لايههاي DLC در دماهاي مختلف زيرلايه از دماي اتاق تا 003 درجه سانتيگراد ساخته شدند و تأثير دماي زيرلايه بر ويژگيهاي ساختاري سطحي و مكانيكي آنها مورد مطالعه قرار گرفت مشاهده شد كه لايههاي ساخته شده در دماي اتاق ساختاري كاملا آمورف با درصد بالايي بالاتر از 07 درصد از پيوندهاي هيبريدي3 sp و سطحي بسيار صاف و هموار با مقدار زبري 0 24 nm نسبت به لايههاي ساخته شده در دماهاي بالاتر دارند نتايج طيفسنجي رامان و XPS به طور واضح نشان دادند كه با افزايش دماي لايهنشاني گذار ساختاري از حالت آمورف به خوشههاي نانوبلوري گرافيتي افزايش نظم ساختاري و كاهش سايتهاي 3 sp رخ ميدهد مشاهده شد با افزايش دما به 001 002و 300 درصد سايتهاي3 sp به ترتيب به 24 03 و 42 كاهش مييابد همچنين با افزايش دما به 300 زبري سطح به مقدار 1 9 nm افزايش مييابد ويژگيهاي مكانيكي همانند سختي مدول الاستيك شاخص پارامتر پلاستيك و بازيابي الاستيك با افزايش دماي لايهنشاني كاهش يافتند با افزايش دما از دماي اتاق به 300 مقاديرسختي و مدول الاستيك به ترتيب از23 و 308 GPa به 31 و 147 GPa كاهش يافتند اندازهگيريهاي زاويهي تماس نشان داد كه زاويه تماس نمونهها با افزايش دماي لايهنشاني از دماي اتاق به 001 002 و 300 از مقدار 72 به ترتيب به مقادير47 08 و 85 افزايش مييابد همچنين زاويه تماس وآبگريزي لايههاي ساخته شده نه تنها به تركيب سطح يعني نسبت 3 sp2 sp بلكه به شكل گيري خوشههاي نانوگرافيتي و افزايش نظم ساختاري نيز وابسته است در قسمت بعدي اين پروژه لايههاي DLC با روش لايهنشاني ليزر پالسي به كمك اعمال ميدان مغناطيسي با شدتهاي 350 mT و 220 mT روي سطح زيرلايه ساخته شدند و ويژگيهاي ساختاري سطحي و مكانيكي آنها مورد مطالعه قرار گرفت مشاهده شد كه ويژگيهاي شبهالماسي ضخامت و نرخ لايهنشاني در حضور ميدان مغناطيسي افزايش مييابد افزايش ضخامت لايهها و پيوندهاي 3 sp به ترتيب از مقادير 165 nm و 03 به 335 nm و 56 با اعمال ميدان مغناطيسي و افزايش شدت آن مشاهده شد لايههاي ساخته شده تحت اعمال ميدان مغناطيسي ميكروساختاري چگالتر سطحي هموارتر و زبري سطح كمتري با زبري 0 18 nm از خود نشان دادند اندازهگيريهاي نانوسختي سنجي نشان داد كه ويژگيهاي مكانيكي با حضور ميدان مغناطيسي به طور قابل ملاحظهاي افزايش مييابند مقادير سختي و مدول الاستيك به ترتيب از 2 31 و 152 GPa به 7 92 و 300GPa با اعمال ميدان مغناطيسي و افزايش شدت آن افزايش يافت همچنين مشاهده شد زاويه تماس نمونهها با اعمال ميدان مغناطيسي و افزايش شدت آن از 97 به 74 كاهش مييابد كلمات كليدي لايههاي كربن شبهالماسي لايهنشاني ليزر پالسي دماي زيرلايه ويژگيهاي مكانيكي آبگريزي ميدان مغناطيسي يونيزاسيون ويژگي شبهالماسي
چكيده انگليسي :
Investigation of the effect of substrate temperature and magnetic field on the properties of pulsed laser deposited diamond like carbon thin films Student name Ali Modabberasl Email address amodabber@ph iut ac ir Date of submission 2016 01 05 Department of Physics Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree Ph D Language Farsi Supervisors Dr Parviz Kameli kameli@cc iut ac ir Dr Mehdi Ranjbar ranjbar@cc iut ac irAbstract In this work the fabrication and characterization of diamond like carbon DLC thin films onSi 100 substrates using pulsed laser deposition PLD technique were investigated In the firstpart of the work DLC thin films were deposited at the substrate temperature ranging from roomtemperature RT to 300 and the effect of substrate temperature on structural surface andmechanical properties of the samples were studied It was found that the DLC films deposited atRT are purely amorphous in structure with high sp3 bonding above 70 pct and exhibit verysmooth surfaces with a surfaces roughness of 0 24 nm Raman and XPS results clearly indicated astructural transition from amorphous to nanocrystalline graphitic nature structural ordering of DLCfilms and a decrease in the sp3 content with increasing substrate temperature It was found that theamount of sp3 sites decrease from 42 to 30 and 24 pct with increasing substrate temperature from100 to 200 and 300 respectively Meanwhile the surface roughness of the obtained filmsincreases from 0 24 to 1 9 nm with an increase in substrate temperature from room temperature to
استاد راهنما :
پرويز كاملي، مهدي رنجبر
استاد مشاور :
هادي سلامتي
استاد داور :
عزيزاله شفيع خاني، مهدي صالحي، حسين احمدوند
