INVESTIGATIONS OF THE SURFACE MORPHOLOGY OF Mn4Si7

0 1

Özet

Bu çalışmada, yüksek mangan silisit (higher manganese silicide) filminin yüzey morfolojisi ısıtma öncesi ve sonrası incelenmiştir. Yüksek mangan silisit filminin oluşum mekanizması araştırılmıştır. Elde edilen silisit filmi, SiO₂/Si veya mika yüzeyi üzerinde magnetron saçtırma yöntemiyle oluşturulmuştur. SiO₂/Si yapısı üzerine magnetron saçtırma ile elde edilen hacim numunelerin ve Mn₄Si₇ vakum kaplamalarının morfolojisi, bileşimi ile elektriksel ve optik özellikleri incelenmiştir. Yaklaşık 150 nm kalınlığındaki mangan silisit kaplamalarının, hacim Mn₄Si₇ ile benzer özellikler gösterdiği ve 20–30 mV/°C’ye kadar ısıl duyarlılıkla karakterize edilen, homojen ince taneli yarıiletken bir yapı sergilediği gösterilmiştir. Ayrıca makalede, yazarlar tarafından magnetron saçtırma ile elde edilen yüksek mangan silisit filmlerinin elektro-fiziksel özellikleri sunulmaktadır.

Isıtılmış Mn₄Si₇–146 nm kaplamalı filmler, yeterli kaplama yoğunluğu sayesinde ince taneli ve homojen bir yapı göstermektedir. Mn₄Si₇ nanokümeleri yarıiletken malzemeler olduğundan, bu nanokümeler ile onları ayıran amorf fazın ara yüzeyinde yük taşıyıcıları için enerji bariyerlerinin oluşacağı varsayılabilir. Isıl duyarlılığın 0 mV/K’den 800 K’ye kadar 20 mV/K’ye yükselmesi, nanokümelerin düzenlenmesi sonucunda nanoküme–amorf faz ara yüzeyinde yük taşıyıcılarına ait enerji bariyerlerinin ortadan kalkmasıyla açıklanmaktadır. Soğuma sırasında 20 mV/K’den 28 mV/K’ye olan değişim ise amorf fazda yapısal gevşemenin (structural relaxation) ortaya çıkmasıyla açıklanmaktadır.