بررسی جدایش و انباشت سطح مس در لایه های نانومتری

در این مقاله انباشت سطحی زیرلایه مس حین لایه نشانی نیکل و نیز در حین عملیات حرارتی در سیستم Ni/Cu/Si(100) مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی سطح در مقیاس نانومتری از روش طیف نگاریXPS استفاده گردید. با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) کیفیت لایه ها و زبری سطح بررسی شد و با اندازه گیری زاویه تماسی قطرات میکرولیتری آب، انرژی سطحی نمونه ها مقایسه گردیدند. نتایج نشان می دهد انباشت سطحی مس حین لایه نشانی با افزایش ضخامت لایه نیکل در محدوده nm 4-2 کاهش یافته و در ضخامت بیش از nm 4، مس بر روی سطح مشاهده نمی گردد. تحلیل نتایج به روش Tougaard و همچنین استفاده از شدت نسبی قله ها نشان می دهد که مس انباشته شده به صورت یکنواختی با ضخامت تک لایه اتمی بر روی سطح قرار گرفته است. آزمایش زاویه تماسی مشخص می نماید که با کاهش ضخامت لایه نیکل، انرژی سطحی نمونه ها کاهش یافته و به انرژی سطحی مس نزدیک می شود. تحلیل Tougaard مشخص می کند که با انجام عملیات حرارتی در محدوده دمایی C185-150، مس انباشته شده افزایش یافته و به صورت جزایر سه بعدی درمی آید که این پدیده با نتایج AFM همخوانی دارد.