Структури і профілі тонких KY3F10:Ho3+ плівок, нанесених імпульсним лазерним впливом

Pulsed laser deposition of thin films

Автор(и)

  • N. Gemechu Jimma University, Department of Physics
  • T. Abebe Jimma University, Department of Physics

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe63.2.182

Ключові слова:

Thickness profile, gas dynamic equations, plasma plume

Анотація

Тонкi KY3F10 :Ho3+ плiвки виготовленi методом iмпульсного лазерного напилення iз застосуванням Nd-YAG лазера (266 нм, тривалiсть iмпульсу 10 нс, частота повторення 2 Гц) на 1 см × 1 см пiдкладку з кремнiю в вакуумi для рiзних вiдстаней мiж мiшенню i пiдкладкою. Рентгенiвськi дослiдження показали, що плiвки кристалiзуються в тетрагональну полiкристалiчну фазу KY3F10 (вiдповiдно до кар-ти № 27-0465 Комiтету з дифракцiйних стандартiв). Наведено результати розрахункiв профiлiв з урахуванням деяких експериментальних параметрiв напилення. У припущеннi елiпсоїдального поширення струменя плазми, профiль товщини плiвки оцiнений рiшенням газодинамiчних рiвнянь у разi адiабатичного поширення струменя плазми у вакуумi. Результати дають переважний напрямок пучка вперед, що добре узгоджуються з експериментом. Теорiя i експеримент показують зменшення товщини плiвки при збiльшеннi вiдстанi мiж мiшенню i пiдкладкою, що вiдповiдає зменшенню швидкостi напилення. Товщина плiвки також зменшується для вiдносно великих радiальних кутiв щодо нормалi до пiдкладки.

Посилання

<ol><li>B. Toftmann, J. Schou, S. Canulescu. Energy distribution of ions produced by laser ablation of silver in vacuum. Appl. Surf. Sci. 278, 273 (2013).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2013.01.214">https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2013.01.214</a>
</li>
<li>A.A. Voevodin, J.G. Jones, J.S. Zabinski. Characterization of ZrO2/Y2O3 laser ablation plasma in vacuum, oxygen, and argon environments. J. Appl. Phys. 88, 1088 (2000).
<a href="https://doi.org/10.1063/1.373781">https://doi.org/10.1063/1.373781</a>
</li>
<li>P. Orgiani et al. Physical properties of La0.7Ba0.3MnO3?б complex oxide thin films grown by pulsed laser deposition technique. Appl. Phys. Lett. 96, 032501 (2010).
<a href="https://doi.org/10.1063/1.3292588">https://doi.org/10.1063/1.3292588</a>
</li>
<li>S.I. Anisimov, D. Bauerle, B.S. Luk'yanchuk. Gas dynamics and film profiles in pulsed-laser deposition of materials. Phys. Rev. B 48, 12076 (1993).
<a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevB.48.12076">https://doi.org/10.1103/PhysRevB.48.12076</a>
</li>
<li>R.K. Singh, J. Narayan. Pulsed-laser evaporation technique for deposition of thin films: Physics and theoretical model. Phys. Rev. B 41, 8843 (1990).
<a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevB.41.8843">https://doi.org/10.1103/PhysRevB.41.8843</a>
</li>
<li>M.K. Matzen, R.L. Morse. Structure and observable characteristics of laser driven ablation. Phys. Fluids 22, 654 (1979).
<a href="https://doi.org/10.1063/1.862636">https://doi.org/10.1063/1.862636</a>
</li>
<li>A.O. Dikovska et al. Thin ZnO films produced by pulsed laser deposition. J. Optoelectron. Adv. M. 7, 1329 (2005).
</li>
<li>B. Cullity. Elements of X-ray Diffraction (Addison-Wesley, 1956).
</li>
<li>J.-H. Kim, S. Lee, H.-S. Im. The effect of different ambient gases, pressures, and substrate temperatures on TiO2 thin films grown on Si(100) by laser ablation technique. Appl. Phys. A 69, 629 (1999).
<a href="https://doi.org/10.1007/s003390051492">https://doi.org/10.1007/s003390051492</a>
</li>
<li> Zhiyun Zhang, Chonggao Bao, Shengqiang Ma, Lili Zhang, Shuzeng Hou. Effects of deposition power and pressure on the crystallinity of Al-doped ZnO thin at glass substrates by low temperature RF magnetron sputtering. J. Aust. Ceram. Soc. 48, 214 (2012).
</li>
<li> Y. Wang, W. Tang, L. Zhang. Crystalline size effects on texture coefficient, electrical and optical properties of sputter-deposited Ga-doped ZnO thin films. J. Mater. Sci. Technol. 31, 175 (2015).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.jmst.2014.11.009">https://doi.org/10.1016/j.jmst.2014.11.009</a>
</li>
<li> J.A. Rivera Marquez et al. Effect of surface morphology of ZnO electrodeposited on photocatalytic oxidation of methylene blue dye. Part I: Analytical study. Int. J. Electrochem. Sci. 6, 4059 (2011).
</li>
<li> S. Abdul-Jabbar et al. Influence of substrate temperature on the structural, optical and electrical properties of CdS thin films deposited by thermal evaporation. Results in Physics 3, 173 (2013).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.rinp.2013.08.003">https://doi.org/10.1016/j.rinp.2013.08.003</a>
</li>
<li> A.T.T. Mostako, A. Khare. Effect of target–substrate distance onto the nanostructured rhodium thin films via PLD technique. Appl. Nanosci. 2, 189 (2012).
<a href="https://doi.org/10.1007/s13204-012-0081-0">https://doi.org/10.1007/s13204-012-0081-0</a></ol>

Downloads

Опубліковано

2018-03-02

Як цитувати

Gemechu, N., & Abebe, T. (2018). Структури і профілі тонких KY3F10:Ho3+ плівок, нанесених імпульсним лазерним впливом: Pulsed laser deposition of thin films. Український фізичний журнал, 63(2), 182. https://doi.org/10.15407/ujpe63.2.182

Номер

Розділ

Структура речовини

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають