Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe metaalatomen zich op een isolator kunnen rangschikken

Metaalatomen kunnen zich op verschillende manieren op een isolator rangschikken, afhankelijk van het type metaal en de isolator en de groeiomstandigheden. Enkele van de meest voorkomende arrangementen zijn:

* Epitaxiale groei: Dit gebeurt wanneer de metaalatomen worden afgezet op een monokristallijn isolatorsubstraat met dezelfde kristalstructuur. De metaalatomen zullen dan dezelfde kristalstructuur aannemen als het substraat, en het grensvlak tussen het metaal en de isolator zal atomair scherp zijn.

* Polykristallijne groei: Dit gebeurt wanneer de metaalatomen worden afgezet op een polykristallijn isolatiesubstraat, dat wil zeggen een substraat dat is samengesteld uit vele kleine kristallen met verschillende oriëntaties. De metaalatomen zullen dan kleine kristallen vormen met verschillende oriëntaties, en het grensvlak tussen het metaal en de isolator zal ruw zijn.

* Amorfe groei: Dit gebeurt wanneer de metaalatomen worden afgezet op een amorf isolatorsubstraat, dat wil zeggen een substraat dat geen regelmatige kristalstructuur heeft. De metaalatomen zullen dan een ongeordende rangschikking vormen en het grensvlak tussen het metaal en de isolator zal diffuus zijn.

Het type opstelling dat ontstaat zal afhangen van een aantal factoren, waaronder het metaal en de isolatiematerialen, de afzettingstemperatuur en de afzettingssnelheid. Epitaxiale groei vindt doorgaans plaats bij hoge temperaturen en lage afzettingssnelheden, terwijl polykristallijne en amorfe groei doorgaans plaatsvindt bij lagere temperaturen en hogere afzettingssnelheden.

Metaalatomen kunnen zich ook op complexere manieren op een isolator rangschikken, zoals het vormen van eilanden, clusters of zelfs nanodraden. De eigenschappen van het grensvlak tussen metaal en isolator zullen afhangen van de rangschikking van de metaalatomen, en kunnen worden aangepast door de groeiomstandigheden te beheersen.