Seminar INFLPR
Miercuri, 22 Februarie 2017 ora 10:00
Sectia Laseri, sala de seminar
Contractul nr.: 4N/2016
Proiectul: PN 16 47 01 02, “Sinteza, procesarea si caracterizarea micro-si nano-structurilor si nanomaterialelor realizate prin tehnici laser, plasma sau radiatii”
Faza nr. 16: „Studiu de cercetare-proiectare, model, tehnica si mostre de straturi subtiri obtinute din materiale vitroase si vitroceramice boro-fosfatice dopate prin metoda PLD”
Termen: 15 Februarie 2017
Responsabil faza: Dr. Bogdan Alexandru SAVA
Prezinta: Dr. Bogdan Alexandru SAVA
Rezumat:
In aceasta etapa s-au realizat:
- Un studiu de cercetare-proiectare sticle boro-fosfatice dopate pentru tinte PLD;
- 2 Modele de compozitii oxidice sticle boro-fosfatice dopate pentru depuneri PLD;
- 2 Tehnici de realizare si 2 tipuri de materiale boro-fosfatice pentru tinte PLD, unul vitros, BP2, doilea de tip vitroceram, BP1;
- Au fost obtinute doua tinte boro –fosfatice dopate, pentru depuneri PLD, din materialele BP1 si BP2;
- Au fost realizate peste 20 de mostre de straturi subtiri obtinute prin PLD pe diferite substraturi, in diferite conditii de lucru.
Procesele de ablatie si depunerea PLD au fost efectuate într-o cameră de vid din oţel inoxidabil. Drept sursă pentru procesul de ablatie a fost folosit un laser pulsat cu excimer KrF (CompexPro 201-coerent) care operează la 248 nm, cu o rată de repetiţie de 10 Hz şi un puls de lăţime de 20 ns. După ce este reflectat pe două oglinzi de mare energie laser, fasciculul laser intră in camera de vidare din inox printr-o fereastră de cuarţ şi este focalizat printr-o lentilă focală pe un obiectiv rotativ sub un unghi de incidenţă de 60°, oferind un profil rectangular la impactul cu ţinta. Substratul este pozitionat paralel cu ţinta la o distanţă de 60 -100 mm. Camera de depunere a fost vidata la o presiune de aproximativ 10-7 mbar înainte de pornirea procesului de depunere.
Primele probe au fost depuse la o presiune de oxigen de 10-3 mbar si la o fluenta de 2-3 J/cm2
Depunerile au fost efectuate pe substraturi de sticla boro silicatica si cuart, 6 probe: 4 BP1, 2 BP2 la 600 °C temperatura substrat. Pe un alt substrat de cuart, mai gros, au fost efectuate alte doua depuneri BP2, la 400 °C temperatura substrat. Cele mai bune rezultate, din punct de vedere al rugozitatii depunerii, au fost obtinute pentru temperatura de 400 °C substrat si vacuum de 3×10-6 bar.
Investigatia AFM a substratului din sticla de cuart a pus in evidenta o suprafata cu o rugozitate foarte buna, de sub 1 nm.
Investigațiile AFM au arătat ca temperatura substratului influențează grosimea filmelor subțiri PLD de BP2. Folosind AFM, am măsurat cât de gros a fost filmul subțire depus prin PLD: la 400 °C, grosimea este aproape dubla față de cel depus la 600 °C.
Rugozitatea este afectată si de numărul de impulsuri. Rugozitatea crește de la 60 nm până la 150 nm, la 400 °C temperatura substrat, respectiv de la 20 nm la 50 nm, la 600 °C, temperatura substrat, atunci când numărul de pulsuri crește de la 12500 la 25000.
Rezultatele cercetarilor vor fi comunicate la 3 Conferinte Internationale in 2017:
- 19th International Sol-gel Conference, Liege, Belgium, 3-8 septembrie 2017;
- 9th International Conference on Borate Glasses, Crystals and Melts, Oxford, England, 24-28 iulie 2017;
- 4th European Chemistry Congress, Barcelona, Spain, 11-13 mai 2017.
Vor fi trimise pentru publicare un numar de minim 2 articole la reviste inalt cotate ISI din domeniu: Ceramics International, Applied Surface Science.
