5. Bố cục của luận văn gồm
2.3.1. Chế tạo màng mỏng chứa nano Si-Ge
Để nghiên cứu được các tính chất quang điện tử của vật liệu, màng mỏng chứa các nano tinh thể Si-Ge được bốc bay lên phiến thạch anh. Các mẫu đuợc chúng tôi chế tạo trên hệ máy phún xạ tại Viện AIST, Trường đại học Bách Khoa, Hà Nội. Quá trình phún xạ được thực hiện trong môi trường khí trơ Ar. Sau khi lắp các bia SiO2, Si, Ge và phiến đế thạch anh vào trong buồng phún xạ, buồng phún xạ được hút chân không tới khoảng 10-6 Torr. Sau khi đạt được chân không cao, buồng phún xạ được đưa khí trơ Ar vào thông qua một van chân không, quá trình phún xạ được tiến hành ở áp suất khí khoảng 5 mTorr. Trong quá trình phún xạ, để tạo ra màng mỏng có độ dầy đồng đều, gá gắn phiến đế Thạch anh luôn được quay tròn với tốc độ 50 vòng/phút và khoảng cách từ các bia Si, Ge và SiO2 đến phiến đế thạch anh không đổi là 10 cm, độ dày của màng mỏng có thể được điều khiển thông qua công suất phún xạ và thời gian phún xạ mẫu.
Quá trình xử lý nhiệt (ủ mẫu) được thực hiện ngay sau phún xạ đóng một vai trò rất quan trọng đối với sự phát quang của mẫu. Trong các nghiên cứu của chúng tôi, hệ mẫu sau khi đồng phún xạ catốt, các màng mỏng được đưa đi ủ nhiệt trong môi trường khí N2 ở 3 nhiệt độ ủ khác nhau là 600, 800 và 10000C với khoảng thời gian ủ là 30 phút. Các mẫu màng mỏng được chọn lọc để phù hợp với các nghiên cứu. Thông tin cụ thể về quy trình chế tạo và thành phần và độ dày của các mẫu màng mỏng sau quá trình chế tạo như sau:
Sơ đồ quy trình
Quy trình chế tạo được các màng mỏng chứa nano tinh thể hợp kim Si1-xGex bằng phương pháp đồng phún xạ ca tốt, gồm các bước sau: