Effect of substrate types on the physical properties of bismuth thin films
Date
2023-05-23
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Qassim University
Saudi Digital Library
Saudi Digital Library
Abstract
Bi thin films grown by a high vacuum evaporation technique on three different substrates GaAs(001), sapphire Al2O3 (0001), and quartz SiO2 have been studied. The effects of substrate material on the microstructure of the films have been investigated. High resolution X-ray diffraction, scanning electron microscopy, spectral reflectance and spectroscopic ellipsometry characterization techniques have been used to study the structural, morphological, and optical properties of grown Bi material. The physical parameters like lattice constants, texture coefficient, effective crystallite size, dislocation density, and strain have been evaluated. The analysis and comparison of data measurements indicate a clear dependency of material quality on the substrate.
Description
تمت دراسة أغشية البزموث الرقيقة المرسبة بتقنية التبخير الفراغي الفائق على ثلاث ركائز مختلفة من الجاليوم أرسينايد والياقوت والكوارتز. تم دراسة تأثير نوع الركيزة على البنية المجهرية للأغشية. تم استخدام حيود الأشعة السينية عالي الدقة، والفحص المجهري الإلكتروني، وتقنيات توصيف قياس القطع الطيفي وطيف الانعكاس لدراسة الخصائص التركيبية والصرفية والبصرية للأغشية الرقيقة المرسبة. تم تقييم المعلمات الفيزيائية مثل ثوابت الشبيكة، معامل النسيج، الحجم البلوري الفعال، كثافة الخلع، والانفعال. يشير تحليل ومقارنة قياسات البيانات إلى التأثير الواضح للركيزة على جودة المواد.
Keywords
Bismuth thin film, scanning electron microscopy, high resolution X-ray diffraction, spectro scopic elliposometry