Δομικός Χαρακτηρισμός Υμενίων Νανοπορώδους Αλουμίνας
Creators: name: Σταυρινίδου, Ελένη Σταύρου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2010
Subjects: subject: Νανοτεχνολογίες
subject: ΤΕΜ
subject: Πορώδης αλουμίνα
subject: Nanotechnology
subject: FOS: Nanotechnology
subject: Tem
subject: Porous alumina
subject: Si nanowires
subject: Electroless deposition
subject: HRTEM

description: Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετούνται με ηλεκτρονική μικροσκοπία διερχόμενης δέσμης ΤΕΜ, μια σειρά δειγμάτων η οποία αποτελεί το αρχικό στάδιο για επίτευξη του αντικειμενικού στόχου που είναι η ανάπτυξη nanowires πυριτίου μέσω του template πορώδους αλουμίνας. Τα nanowires Si σε περιοδική διάταξη δύναται να χρησιμοποιηθούν ως ενεργό στρώμα σε φωτοβολταϊκές διατάξεις. Τα υπό μελέτη δείγματα χωρίζονται σε δύο κατηγορίες, στα υποστρώματα και στα τελικά δείγματα. Αρχικά μελετώνται τα τρία υποστρώματα, σε plane view, τα οποία αποτελούνται από p – type πυρίτιο στο οποίο έγινε electroless deposition Pt με διαφορετικές συνθήκες ανάπτυξης. Στην συνέχεια μελετήθηκαν τα δύο τελικά δείγματα, σε cross section, στα οποία αναπτύχθηκε στο υπόστρωμα υμένιο πορώδους αλουμίνας με ανοδική οξείδωση υμενίου αργιλίου με διαφορετικές συνθήκες ανάπτυξης. Από την μελέτη των δειγμάτων παρατηρούμε ότι κατά την electroless deposition της Pt στο Si αναπτύσσεται ένα άμορφο, ομοιογενές υμένιο πυριτιδίου της πλατίνας, PtSi, του οποίου το πάχος εξαρτάται από τον χρόνο της διεργασίας. Επίσης αναπτύσσονται κάποια συσσωματώματα τα οποία είναι πολύκρυσταλλικά αλλά η δομή τους δεν μπορεί να προσδιοριστεί με απόλυτη ακρίβεια. Παρατηρούμε επίσης το υμένιο της πορώδους αλουμίνας στα δύο τελικά δείγματα το οποίο αποτελείται από κάθετους στο υπόστρωμα πόρους. Το barrier layer στην βάση των πόρων είναι εμφανές στο πρώτο τελικό δείγμα ενώ στο άλλο έχει υποστεί σαφή λέπτυνση. Ακόμα παρατηρείται το άνοιγμα των πόρων στις περιοχές με τα συσσωματώματα. Οι χαρακτηριστικές καμπύλες ανοδίωσης των δειγμάτων συμφωνούν με τα αποτελέσματα του δομικού χαρακτηρισμού.
description: The structure and morphology of nanostructured samples is being examined with Transmission Electron Microscopy (TEM). These samples are the initial part of the project that its final goal is the growth of an array of silicon nanowires though porous anodic alumina template. The Si nanowires array is used as an active layer in photovoltaic devices. The samples are divided into two categories, the substrates and the final samples. First the substrates are studied in plane view, in order to reveal their structure after electroless deposition of Pt onto a p-type Si wafer with different growth parameters. Afterwards the final samples are studied in cross section. These samples constitute of a PAA film that is grown after anodization of an initial Al film which was deposited onto the substrate. The samples have different growth parameters also. From the study we observe that after the electroless deposition of Pt onto Si substrate, a thin film of PtSi is grown, which is amorphous and homogenous and its thickness depends from the duration of the procedure. Also polycrystalline clusters are being observed but their structure cannot be determined precisely. In the two final samples the porous alumina film is observed and it is composed by parallel porous perpendicular to the substrate. The barrier layer in each pore bottom is obvious in the first sample while in the other is much thinner. In addition the pores are open in the areas where the clusters exist. The results of the structural characterization are consistent with the anodization curves (current density vs time) of the samples.