σχολη εφαρμοσμένων μαθηματικων και φυσικων ... - DSpace

4.3.4. Πειράματα Laser ανόπτησης Αμόρφου Πυριτίου – Χαρτογράφηση
Κρυσταλλικότητας
Στο τελευταίο μέρος, θα παρουσιάσουμε τα αποτελέσματα της ανόπτησης των
δειγμάτων με την στρώση πάχους 1μm αμόρφου πυριτίου, μελετώντας την επαγόμενη
κατά την ακτινοβόληση κρυσταλλικότητα και χαρτογραφώντας τα ποσοστά
των ζωνών, αναλύοντας τα φάσματα Raman από την ακτινοβολούμενη περιοχή.
Πραγματοποιήθηκαν μία σειρά από ακτινοβολήσεις δειγμάτων για διάφορες τιμές
των επιμέρους παραμέτρων της ακτινοβόλησης. Από τα μέχρι τώρα αποτελέσματα,
επιλέξαμε να μελετήσουμε αυτά που, αν και σε πρώιμο στάδιο, παρουσίαζαν
το μεγαλύτερο ενδιαφέρον, τόσο για την πρόοδο του συνολικού εγχειρήματος,
όσο και για τον δομικό χαρακτηρισμό μέσω της φ. Raman. Για το λόγο αυτό
θα παρουσιάσουμε τη μελέτη δύο προσπαθειών ανόπτησης του aSi. Στην
πρώτη, ακτινοβολήσαμε τα δείγματα με το μήκος κύματος των 1064nm, για πυκνότητες
ενέργειας 100-350 mJ/cm 2 . Λόγω του ότι σε αυτές τις πυκνότητες, όπως
αναφέραμε και προηγουμένως, δεν παρατηρήσαμε κάποια αλλαγή με έναν παλμό
ανά ακτινοβόληση, εδώ ακτινοβολήσαμε με περισσότερους παλμούς ανά σημείο
για να δημιουργήσουμε ένα διακριτό αποτέλεσμα. Χρησιμοποιήσαμε τετραγωνική
μάσκα πλευράς 1mm και η ακτινοβόληση των δειγμάτων έγινε σε ένα μόνο
σημείο. Η δεύτερη προσπάθεια, στην οποία η όλη διαδικασία πραγματοποιήθηκε
με πιο μεθοδικό τρόπο, έδωσε τα αποτελέσματα που παρουσιάσαμε στο
κεφάλαιο των εικόνων SEM. Να θυμίσουμε ότι πρόκειται για δείγματα που ακτινοβολήθηκαν
με δέσμη στα 266 nm και πυκνότητες ενέργειας μεταξύ 100-200
mJ/cm 2 . Με χρήση τετραγωνικής μάσκας και φακού, ακτινοβολήσαμε τα δείγματα
με δέσμη πλευράς 220 μm με την οποία σαρώναμε περιοχές 20x20 ακτινοβολήσεων
με ένα παλμό ανά ακτινοβόληση.
Για την χαρτογράφηση του ποσοστού κρυσταλλοποίησης που προκάλεσε στα
δείγματα η ακτινοβόληση, πήραμε τα φάσματα Raman από διάφορα σημεία μέσα
στην εκάστοτε ακτινοβολημένη επιφάνεια. Τα φάσματα αυτά τα αναλύσαμε με
τρείς Γκαουσιανές ζώνες, καθώς δεν μας απασχολούσε σε αυτήν τη φάση η α-
κρίβεια στον υπολογισμό της θέσης και του εύρους των ζωνών, παρά μόνο τα
ποσοστά των ζωνών. Στη συνέχεια με το λογισμικό Surfer 9 της Golden
Software, το οποίο εξειδικεύεται στη χαρτογράφηση, κατασκευάσαμε τις ισοϋψής
των ποσοστών των Ζωνών για την εκάστοτε ακτινοβολημένη περιοχή.
Λόγο του μεγάλου πλήθους των εναλλακτικών μεθόδων που προσφέρει το
Surfer για την δημιουργία ισοϋψών, προχωρήσαμε αρχικά σε μία διερεύνηση για
την επιλογή της πιο αποδοτικής για τα δικά μας δεδομένα.
104