σχολη εφαρμοσμένων μαθηματικων και φυσικων ... - DSpace

Στην Εικ. 54 απεικονίζεται η ανάλυση για τον προσδιορισμό των μεγεθών και
των σχημάτων που παρουσιάζουν οι νανοκρυσταλλίτες που σχηματίζουν τις δύο
νανοκρυσταλλικές ζώνες στα δείγματα με n-layer.
Να θυμίσουμε ότι στο μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε το μέγεθος αναφέρεται
σε ένα χαρακτηριστικό μήκος των κρυσταλλιτών, ανάλογα με το σχήμα τους. Για
σφαιρικούς νανοκρυσταλλίτες, αναφερόμαστε στη διάμετρό τους, για κυλινδρικούς
στη διάμετρό της βάσης τους, ενώ το ύψος τους θεωρείται ‘άπειρο’ σε σχέση
με το χαρακτηριστικό μήκος. Τέλος για την περίπτωση του ενιαίου φιλμ, αναφερόμαστε
στο πάχος του με το μήκος και το πλάτος να θεωρούνται ‘άπειρα’.
Στη συγκεκριμένη περίπτωση, στα 300nm πάχος της στρώσης του μcSi, συναντάμε
δύο κατηγορίες σφαιρικών νανοκρυσταλλιτών με διαμέτρους 7.5 και
5nm. Οι ζώνη των μεγαλύτερων από αυτούς παρουσιάζει μία πιο έντονη ανάπτυξη
με την αύξηση του πάχους, καθώς στα 600nm μcSi οι νανοκρυσταλλίτες που
την αποτελούν κυμαίνονται στα 10nm σε διάμετρο, ενώ στα 900nm η μία τους
διάσταση απειρίζεται, δηλαδή βγαίνει εκτός του άνω ορίου της διακριτικής ικανότητας
του συγκεκριμένου μοντέλου, με αποτέλεσμα να μιλάμε πλέον για κυλινδρικούς
κρυσταλλίτες διαμέτρου βάσης 7.5nm.
Αντίθετα, η εξέλιξη των νανοκρυσταλλιτών της δεύτερης ζώνης, εμφανίζεται
αρκετά πιο αργή. Με την αύξηση του πάχους έχουμε μία μικρή αύξηση της διαμέτρου
των νανοκρυσταλλίτων, οι οποίοι σε όλα τα στάδια παραμένουν σφαιρικοί.
Συγκρίνοντας τα αποτελέσματα αυτά με τα αντίστοιχα που προέκυψαν από τα
ακτινογραφήματα των δειγμάτων, φαίνεται να συμφωνούν τα μεγέθη που προκύπτουν
για την πρώτη νανοκρυσταλλική ζώνη. Δεν μπορούμε όμως να αξιοποιήσουμε
περαιτέρω αυτή την φαινόμενη συμφωνία, καθώς οι δύο μέθοδοι χαρακτηρισμού
συλλέγουν πληροφορία από αρκετά διαφορετικούς ακτινοβολούμενους
όγκους, με αποτέλεσμα η σύγκριση να περιέχει μεγάλη αβεβαιότητα στη
περίπτωση των δειγμάτων μας και την ανάστροφα κωνική ανάπτυξη που παρουσιάζουν.
Μπορούμε όμως να ισχυριστούμε πως η προτίμηση ανάπτυξης στη
κρυσταλλογραφική διεύθυνση [111] που φάνηκε από το XRD, δικαιολογεί το σταδιακό
πέρασμα από σφαιρικούς σε κυλινδρικούς νανοκρυσταλλίτες που εντοπίζουμε
εδώ.
Δείγματα χωρίς n-layer με δέσμη διέγερσης στα 514.5nm
Παρόμοια, όπως ήταν αναμενόμενο, εμφανίζονται και τα αποτελέσματα των
δειγμάτων χωρίς το n-layer (Εικ. 55). Εδώ τα μεγέθη εμφανίζονται μεγαλύτερα σε
σχέση με αυτά της προηγούμενης περίπτωσης, χωρίς αυτή η διαφορά να μπορεί
να συσχετισθεί με την ύπαρξη ή όχι του n-layer. Το πιο πιθανό είναι να έχει επιτευχθεί
καλύτερη εστίαση της δέσμης σε πιο επιφανειακά στρώματα σε αυτήν την
περίπτωση, ή εφόσον δεχτούμε το σενάριο της ύπαρξης δύο ειδών συσσωματωμάτων,
περισσότερο και λιγότερο αναπτυγμένων, να έχουμε πέσει στη περίπτωση
των πρώτων.
Στη συγκεκριμένη περίπτωση, επιλέξαμε να πραγματοποιήσουμε την ανάλυση
και σε μία από τις δύο επαναληπτικές μετρήσεις που διεξήγαμε, λόγω των πολύ
100