Operando structural characterization of the E-ALD process ultra-thin films growth - Giaccherini Andrea; Felici Roberto; Innocenti Massimo; InTech
Los primeros sistemas estudiados con operando SXRD han sido elegidos por su qum̕ica simple y porque ya se haba̕n caracterizado ampliamente con caracterizaciones electroqum̕icas y espectroscp̤icas estǹdar. Al realizar el operando SXRD, hemos sido capaces de abordar varias preguntas abiertas sobre el proceso de crecimiento efectivo, las estructuras, los espesores y la estequiometra̕. SXRD tambiň ha empleado con x̌ito en el caso de pelc̕ulas ultra-delgadas cultivadas por E-ALD, lo que permite detectar las reconstrucciones superficiales presentes en las primeras etapas del crecimiento de CdS. La determinacin̤ del espesor por medio de las barras de truncacin̤ de cristal y el anl̀isis de reflectividad revelaron una imagen muy clara con respecto al proceso de crecimiento de CdS, que es sustancialmente diferente con respecto a un mero crecimiento de capa por capa. En el caso de Cu2S, el operando SXRD ha revelado que la estructura cristalogrf̀ica de la pelc̕ula evoluciona tan pronto como los potenciales de control son retirados de la cľula con una dinm̀ica de tiempo de pocos segundos. Esta transicin̤ estructural es parcialmente reversible si se restaura el potencial aplicado. Eventualmente, el escaneo a lo largo de algunas direcciones recp̕rocas seleccionadas y aprovechando la adquisicin̤ en tiempo real de la intensidad de difraccin̤ durante la evolucin̤ electroqum̕ica del sistema permiti ̤comprender tanto la estructura como la estabilidad del Cu2S. Esto da la posibilidad de reunir informacin̤ relativa a la estequiometra̕ y su evaluacin̤ por otras tčnicas. De hecho, para el sistema Cu-S, existe una relacin̤ muy bien definida entre la estructura y la relacin̤ Cu: S; Su estabilidad revel ̤por qu ̌la estequiometra̕ procede de XPS ex situ o por qu ̌la voltametra̕ de separacin̤ no es comparable con la estequiometra̕ procedente de las investigaciones estructurales operando. La estequiometra̕ inesperada de la pelc̕ula para Cu2S plantea varias preguntas sobre la estabilidad de este sistema. En conclusin̤, los resultados operando SXRD se refieren tanto a CdS como a Cu2S, al tiempo que confirman la posibilidad de que se creen pelc̕ulas ultrafinas altamente ordenadas con alta reproducibilidad, y establecen un nuevo e interesante reto para la ciencia fundamental de la superficie al explicar el complejo mecanismo que est ̀detrs̀ del Crecimiento de cristal por medio de E-ALD.