SILAR ÜSULU ILƏ AG2S NAZIK TƏBƏQƏLƏRININ ALINMASI
Mehmet Nazim TOLA
Qafqaz Universiteti
mntola@qu.edu.az
AZƏRBAYCAN
Nanotexnologiyada geniş istifadə edilməsi gözlənilən nazik təbəqələr (nanofilmlər) cihaz və qurğuların əsas funksional
matərialları kimi hərtərəfli tədqiq olunurlar. Bu sistemlərə göstərilən maraq alınma texnologiyalarının asan və ucuz olması
ilə əlaqadardır. Cihazqayırmada istifadə edilən nanotəbəqələrin arzuədilən xassələrinin optimallaşdırılması, istehsal
xərçlərinin azaldılması matərialşünaslığın əsas məsələlərindən biridir.
Son illərdə geniş tətbiq olunmağa başlayan SILAR (successive Ionic Layer Absorption and Reaction) metodu, ion
təbəqələrinin çökdürülərək müxtəlif səthlər üzərində reaksiyasıya girməsinə əsaslanır. Bu metodla metal və ya
yarımkeçirici səthlər uzərində müxtəlif nazik təbəqələr almaqla , günəş panelləri və digər geniş foto-elektrooptik
xassələrə malik materiallar istehsal etmək mümkündür. SILAR üsulu CBD (Chemical bath deposition) kimyəvi çökdürmə
üsulunun təkmilləşdirilmiş variantı kimi qəbul edilə bilinər. Bu səbəbdən SILAR üsuluna eyni zamanda M-CBD (Modified
Chemical Bath Deposition) üsulu da deyilir.
SILAR üsulu digər üsullara görə daha ucuz, sadə və böyük səthlərə tətbiq etmək nöqteyi-nəzərindən bir çox üstünlüklərə
məxsusdur. Bu üsul ilə dielektrik, yarımkeçirici, metal səthlər üzərində nazik təbəqələr otaq temperaturunda və ona yaxın
olan temperaturlarda əldə edilə bilinər, hər hansı bir mərhələsində vaakuumlanma tələb olunmur, məhlululun molyar tərkib
nisbətini və altlığın qalınlığını, çökdürmə dövrünü dəyişməklə texnoloji prosesin idarə edilməsi v.s. bu üstünlüklərdəndir.
Texnoloji proseslərin otaq temperaturunda başverə bilməsi, istifadə olunan materialların ucuz və asan əldə edilən olması,
bu üsulla alınan materialların maliyyə xərclərini köklü şəklində azaldır.
Bu üsulla nümunə əldə edərkən, təbəqənin qalınlığını və digər xüsusiyyətlərıni müəyyənləşdirən faktorlar məhlulların
başlanğıc konsentrasiyaları, pH-ın qiyməti, reaksiyanın aparılma və periodik yuyulma müddətləridir.
Altlıq üzərində bir maddəni digər maddə üzərinə çökdürmə SILAR üsulunun əsasını təşkil edir və adsorbsiya yolu ilə
realaşdırılır. Adsorbsiya, altlıq ilə ionlar arasında baş verən ekzotermik prosesdir, məhluldakı ionlarla altlıq arasındakı
cazibə qüvvələri ilə əlaqədardır. Əvvəldən altlığın səthinə yapışan maddə (kationlar) ilə sonradan yapışan maddə (anionlar)
arasında baş vərən reaksiya, nazik təbəqəni meydana çıxarır .
SILAR üsulu Ag2S nazik təbəqəsı əlde etmek üçün altlıq olaraq şüşədən istifadə olunur.75mmX10mmX2mm ölçülü
şüşə əvvəlcə kimyəvi olaraq təmizlənib distilə olunmuş su ile yuyulur. Prosesə başlamazdan əvvəl 10 ml-lik 4 ədəd şüşə
stəkan aşağıdaki kimi hazırlanır. Birinci stəkanda 0.05 M, gümüş nitrat (AgNO3) məhlulu, ikinci stəkanda iki dəfə distillə
olunmuş su, üçüncü stəkanda 0.4 M tioüre (CH4N2S) məhlulu və dördüncü stəkanda iki dəfə distillə olunmuş su olur.
Ag2S nazik təbəqəsini əldə etmək üçün şüşə, birinci stəkanda ki 0.05 M gümüş nitrat (AgNO3) məhluluna batırılaraq
15 saniyə gözlədilir. Məhlulun içindəki gümüş ionları, altlıq səthinə yığılır. Sonradan şüşə, iki dəfə distilə edilmiş su ilə
10 saniyə yuyulur. Bu prosesdə sərbəst qalan gümüş kationlar digər ionlarla birlikdə uzaqlaşdırılır.Sonrasında şüşə, 0.4 M
tioüre (CH4N2S) məhluluna batırılaraq 15 saniyə gözlədilir. Sərbəst haldakı sulfid ionları daha əvvəl yığılmış gümüş ionları
ilə reaksiyaya girir və şüşə üzərində Ag2S nazik təbəqəsi alınır.Son mərhələdə şüşə və üzərindəki çöküntü yüksək saflıktaki
suda təkrar yuyulur və sərbəst qalan ionlar uzaqlaşdırılır.
Bu addımlar təkrarlanaraq məqsədəuyğun şəkildə, arzuedilən qalınlıq əldə edilənə kimi davam etdirilir.30 dövr sonunda
təqribən 240 nanometr qalınlıqda Ag2S təbəqəsi meydana çıxır.
|