Φυσική επιφανειών & εφαρμογές.

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Φυσική επιφανειών & εφαρμογές."

Transcript

1 Τμήμα Φυσικής Α.Π.Θ. Τομέας Φυσικής Στερεάς Κατάστασης Σημειώσεις για το κατ επιλογήν μάθημα: Φυσική επιφανειών & εφαρμογές. Ελένη Κ. Παλούρα, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Θεσσαλονίκη

2 Περιεχόμενα Πρόλογος Κεφάλαιο 1 ο : Εισαγωγή στις μεθόδους χαρακτηρισμού επιφανειών και λεπτών υμενίων. Κεφάλαιο 2 ο : Στοιχεία κενού. Κεφάλαιο 3 ο : Mέθοδοι προετοιμασίας καθαρών επιφανειών. Κεφάλαιο 4 ο : Χαρακτηρισμός της χημικής σύστασης & της δομής επιφανειών & λεπτών υμενίων. Κεφάλαιο 5 ο : Ακτινοβολία synchrotron και εφαρμογές Κεφάλαιο 6 ο : Θερμοδυναμική των επιφανειών & διεπιφανειών Κεφάλαιο 7 ο : Διάχυση και εφαρμογές. Βιβλιογραφία - 2 -

3 Πρόλογος. Το κατ επιλογήν μάθημα «Φυσική επιφανειών και εφαρμογές» αποτελείται από τέσσερεις ενότητες: 1) Στην πρώτη τεκμηριώνεται η ανάγκη χρήσης υπερ-υψηλού κενού για την μελέτη των επιφανειών (Κεφάλαια 2 &3). 2) Στη δεύτερη αναπτύσσονται οι φασματοσκοπίες AES, XPS, SIMS και RBS που βρίσκουν εκτενέστατη εφαρμογή, τόσο σε ερευνητικά όσο και βιομηχανικά εργαστήρια, στον χαρακτηρισμό της χημικής σύστασης επιφανειών, λεπτών υμενίων αλλά και υλικών όγου (Κεφάλαιο 4). 3) Στην τρίτη ενότητα αναπτύσσονται φασματοσκοπίες που στηρίζονται σε ακτινοβολία synchrotron η οποία αποτελεί ένα καινούριο πολύτιμο και συνεχώς αναπτυσσόμενο εργαλείο στα χέρια των ερευνητών. Πρέπει να σημειωθεί ότι η παραγωγή της ακτινοβολίας synchrotron και οι εφαρμογές της βρίσκονται σε συνεχή αλματώδη εξέλιξη και αποτελούν δυναμικό εργαλείο με συνεχώς εξελισσόμενες εφαρμογές στην φυσική, χημεία, βιολογία, γεωλογία, ιατρική και αρχαιολογία (Κεφάλαιο 5). 4) Στην τέταρτη ενότητα παρατίθενται στοιχεία διεργασιών που γίνονται στην επιφάνεια των υλικών και αφορούν πυρηνοποίηση, ανάπτυξη και διάχυση (Κεφάλαια 6&7). Πρέπει να τονιστεί ότι το αντικείμενο του μαθήματος είναι εξαιρετικά ευρύ και η διδακτική και ερευνητική βιβλιογραφία είναι πολύ εκτεταμένη. Η αναδρομή στη βιβλιογραφία είναι απαραίτητη για τον φοιτητή που επιθυμεί να ενημερωθεί πληρέστερα. Κάθε σχόλιο και παρατήρηση μελών του ακροατηρίου είναι ευπρόσδεκτη. Ελένη Κ. Παλούρα Μάρτιος

4 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή στις μεθόδους χαρακτηρισμού επιφανειών και λεπτών υμενίων Εισαγωγικές έννοιες Η επιφάνειες των στερεών έχουν προκαλέσει έντονο επιστημονικό και τεχνολογικό ενδιαφέρον επειδή οι ιδιότητες τους είναι καθοριστικές σε πληθώρα εφαρμογών όπως η ανάπτυξη κρυστάλλων και λεπτών υμενίων, η κατάλυση, η διάβρωση κλπ. Η μελέτη των επιφανειών επεκτείνεται και στις διεπιφάνειες που απαντώνται σε πολυστρωματικές δομές μετάλλων, ημιαγωγών και μονωτών και έχουν ευρείες εφαρμογές σε διατάξεις μικρο- και οπτοηλεκτρονικής, διατάξεις αποθήκευσης και ανάγνωσης δεδομένων κλπ. Ο ορισμός της επιφάνειας δεν είναι ενιαίος στις επιστήμες της φυσικής και μηχανικής. Στη φυσική με τον όρο επιφάνεια ορίζουμε την περιοχή του χώρου που εκτείνεται ±5 εως ± 15Å εκατέρωθεν του τελευταίου ατομικού επιπέδου ενός στερεού. Οι επιφάνειες χαρακτηρίζονται από επί πλέον βαθμούς ελευθερίας και την παρουσία μεγάλης βαθμίδας πυκνότητας φορτίου και επομένως έχουν διαφορετικές ιδιότητες από τον όγκο του υλικού. Στην μηχανική η επιφάνεια εκτείνεται σε βάθος nm ενώ η περιοχή που στη βιβλιογραφία αναφέρεται ως near surface region εκτείνεται σε βάθος 10 nm-1μm. Οι διαφορές στον ορισμό της επιφάνειας οφείλονται αφ ενός μεν στο ότι η καθαρή φυσική και η μηχανική προσεγγίζουν το πρόβλημα από την οπτική γωνία της βασικής και εφαρμοσμένης φυσικής, αντίστοιχα, και εφ ετέρου στα διαφορετικά διαγνωστικά εργαλεία που είναι ευρέως διαθέσιμα στους φυσικούς και μηχανικούς αντίστοιχα. Η πρώτη αναφορά σε πείραμα που θα μπορούσε να ενταχθεί στη φυσική επιφανειών αφορούσε τη συμπεριφορά ενός λεπτού υμενίου λαδιού στην επιφάνεια νερού που έγινε στην αρχαία Βαβυλωνία την περίοδο της βασιλείας του Hammurabi. Εκτοτε σημειώθηκαν πολλές εξελίξεις η μεγάλη όμως ώθηση στην Φυσική Επιφανειών συνέβη κατά τα τέλη της δεκαετίας 1960, οπότε και έγινε ευρέως διαθέσιμη η τεχνολογία υπερ-υψηλού κενού (UHV). Το υπερ-υψηλό κενό (που αρχικά αναπτύχθηκε για εφαρμογές της διαστημικής τεχνολογίας) είναι απαραίτητο για την διατήρηση μιας ατομικώς καθαρής επιφάνειας για χρονικό διάστημα αρκετών ωρών - 4 -

5 που απαιτούνται για τον πλήρη χαρακτηρισμό της επιφάνειας. Μια σημαντική ανακάλυψη έγινε το 1974 όταν οι Brundle και Harris απέδειξαν ότι οι φασματοσκοπίες ηλεκτρονίων και Auger επιτρέπουν τον προσδιορισμό της χημικής ταυτότητας των ατόμων ή μορίων που βρίσκονται στην επιφάνεια ενός στερεού και έχουν συγκέντρωση μικρότερη αυτής που αντιστοιχεί σε ένα μονοατομικό επίπεδο. Τέλος η ανάπτυξη και εξάπλωση ταχύτατων συστημάτων ηλεκτρονικών υπολογιστών επέτρεψε την ανάπτυξη θεωρητικών μοντέλλων με υψηλό βαθμό πολυπλοκότητας έτσι ώστε να είναι δυνατή η ερμηνεία των πειραματικών αποτελεσμάτων. Οι φυσικές ιδιότητες της επιφάνειας ενός στερεού καθορίζονται από το είδος, τη συγκέντρωση και την γεωμετρία (δομή και μορφολογία) των ατόμων ή μορίων που βρίσκονται επάνω στην επιφάνεια. Ομως ο χαρακτηρισμός των ιδιοτήτων μίας επιφάνειας είναι δύσκολος επειδή το πλήθος των ατόμων που συμβάλλουν στο σήμα είναι πολύ μικρός σε σύγκριση με το πλήθος των ατόμων στον όγκο του υλικού. Η τυπική συγκέντρωση των ατόμων σε μία επιφάνεια είναι της τάξης του 2 / N A 3, δηλαδή cm -2 ενώ η αντίστοιχη συγκέντρωση ατόμων στόν όγκο του υλικού είναι cm -3. Το πρόβλημα καθίσταται ακόμη πιο πολύπλοκο όταν αφορά τις ιδιότητες προσμείξεων στην επιφάνεια. Για παράδειγμα, ας θεωρήσουμε το πρόβλημα της ανάλυσης της επιφάνειας δείγματος Si που περιέχει μία πρόσμειξη σε συγκέντρωση 1at%, χρησιμοποιώντας φασματοσκοπία ηλεκτρονίων Auger. Αν θεωρήσουμε ότι το βάθος πληροφορίας είναι 15Å και η τεχνική έχει εγκάρσια διακριτική ικανότητα 500Å, π τότε ο όγκος από τον οποίο προέρχεται η πληροφορία είναι ( ) = 3x10 Μέσα σε αυτό τον όγκο Si υπάρχουν 150,000 άτομα Si και μόνον 1500 άτομα πρόσμειξης. Καθίσταται λοιπόν προφανές ότι η μελέτη επιφανειών είναι σημαντικά δυσκολότερη από ότι η ανάλυση ιδιοτήτων υλικών όγκου. Το μικρό σήμα που προέρχεται από τα άτομα της επιφάνειας υπερτίθεται σε ένα υψηλό υπόβαθρο που προέρχεται από τον όγκο του υλικού και επομένως οι συνήθεις μέθοδοι χημικού χαρακτηρισμού δεν μπορούν να εφαρμοστούν σε επιφάνειες. Å 3. Τα πειράματα χαρακτηρισμού επιφανειών πραγματοποιούνται σε συνθήκες UHV (P<10-9 Torr). Ο λόγος είναι απλός και γίνεται εύκολα κατανοητός από το παρακάτω παράδειγμα. Όταν η επιφάνεια ενός στερεού βρίσκεται σε επαφή με αέριο μοριακής - 5 -

6 μάζης m, πίεσης P, σε θερμοκρασία Τ, τότε ο ρυθμός r με τον οποίο τα μόρια P προσπίπτουν στην επιφάνεια είναι : r =. Για παράδειγμα, αν το αέριο έιναι 2πmkT Ν 2, στους 300Κ και έχει πίεση P=10-8 Torr τότε το r παίρνει την τιμή 5x10 12 cm -2 s -1. Αν υποθέσουμε ότι κάθε μόριο που προσπίπτει στην επιφάνεια προσκολλάται σε αυτή, τότε η επιφάνεια θα καλυφθεί από ένα μονοστρωματικό υμένιο Ν 2 σε 3 min. Επομένως η συνθήκη UHV είναι απαραίτητη προκειμένου η επιφάνεια να διατηρήσει τον ατομικώς καθαρό χαρακτήρα επί σειρά ωρών που απαιτούνται για τον πλήρη χαρακτηρισμό της. Η φυσική των επιφανειών μελετά φαινόμενα και τεχνολογίες που εφαρμόζονται σε ευρύ βιομηχανικό φάσμα και στοχεύουν αφ ενός μεν στον λεπτομερή χαρακτηρισμό των επιφανειών/διεπιφανειών και αφ ετέρου στην τροποποίηση των ιδιοτήτων τους έτσι ώστε αυτές να έχουν βελτιωμένη συμπεριφορά όσον αφορά τις οπτικές, ηλεκτρονικές και μηχανικές τους ιδιότητες καθώς και σε θέματα φθοράς, διάβρωσης, καταπόνησης και βιοσυμβατότητας. Ο κύριος λόγος της ανάπτυξης της Φυσικής & Μηχανικής των Επιφανειών (Φ&ΜΕ) είναι ότι οι περισσότερες αιτίες καταστροφής βιομηχανικών προϊόντων συνδέονται η ξεκινούν από την επιφάνεια ή/και τις διεπιφάνειες. Επομένως, επιτυχής αντιμετώπιση αυτών των προβλημάτων αναμένεται να οδηγήσει σε μείωση κόστους, ελαχιστοποίηση των απαιτήσεων για στρατηγικά υλικά (που απαιτούν μεγάλες επενδύσεις) και βελτίωση της απόδοσης και της λειτουργίας των προϊόντων. Στις περισσότερες εφαρμογές η επιφάνεια επικαλύπτεται με λεπτά υμένια, τα οποία μπορεί να έχουν ενεργητικό (π.χ. αγώγιμο υμένιο σε διατάξεις μικροηλεκτρονικής) ή παθητικό ρόλο (π.χ. προστασία από το περιβάλλον, από φθορά κλπ), οπότε επιβάλλεται και ο χαρακτηρισμός του υμενίου όσον αφορά τη μορφολογία, τη δομή και τη χημική του σύσταση, το πάχος του καθώς και άλλες ιδιότητες, που επιλέγονται ανάλογα με την εφαρμογή για την οποία προορίζεται (π.χ. οπτικές, ηλεκτρικές, μαγνητικές κλπ). Σε μία γενική περιγραφή του προβλήματος, η Φ&ΜΕ περιλαμβάνει τις παρακάτω τρεις αλληλοσυνδεόμενες δραστηριότητες: - 6 -

7 Βελτιστοποίηση των ιδιοτήτων του συστήματος επιφάνεια / υπόστρωμα, ιδιαίτερα όσον αφορά τις ηλεκτρονικές ιδιότητες της επιφάνειας, την ποιότητα της σύμφυσης (adhesion) επικαλύψεων, την συμπεριφορά ενάντια στη διάβρωση, τη φθορά καθώς και άλλες φυσικές και μηχανικές ιδιότητες. Τεχνολογία λεπτών υμενίων που έχουν ενεργητικό (π.χ. αγώγιμο υμένιο σε διατάξεις μικροηλεκτρονικής, διηλεκτρικό πύλης κλπ) ή παθητικό ρόλο (π.χ. προστασία από το περιβάλλον, από φθορά κλπ). Τα υμένια αυτά τοποθετούνται στην επιφάνεια είτε με παραδοσιακές (βαφή, electroplating, weld surfacing, plasma & hypervelocity spraying, νιτρίδωση, καρβούνωση-carburizing) είτε με σύγχρονες μεθόδους (π.χ. κατεργασία με laser, χημικές & φυσικές μέθοδοι εναπόθεσης ατμών, εμφύτευση ιόντων και ion mixing). Χαρακτηρισμός και εκτίμηση των ιδιοτήτων των επιφανειών και διεπιφανειών σε ότι αφορά την χημική σύσταση, τη μορφολογία καθώς και τις μηχανικές, ηλεκτρικές και οπτικές ιδιότητες. Χρησιμοποιώντας μεθόδους της Φυσικής & Μηχανικής των Επιφανειών είναι πλέον εφικτή η κατασκευή πολυστρωματικών δομών, σύνθετων επιφανειών (multicomponnet surfaces) και διαβαθμισμένων επιφανειών με καινούριες ιδιότητες. Όμως κάθε μία από τις υπάρχουσες μεθόδους τροποποίησης των επιφανειακών ιδιοτήτων χαρακτηρίζεται από πλεονεκτήματα και περιορισμούς που πρέπει να λαμβάνονται υπ όψη στον σχεδιασμό των εφαρμογών. Η επιλογή του υλικού και της μεθόδου κατεργασίας εξαρτάται από το τριμερές σύστημα που συνίσταται από το υπόστρωμα, τις διεπιφάνειες και την επιφάνεια που πρέπει να έχουν τις εξής επιθυμηές ιδιότητες: Επιφάνεια/λεπτά υμένια Αντίσταση στη φθορά, σκληρότητα, χημική αδράνεια, προστασία ενάντια στη διάχυση προσμείξεων Διεπιφάνεια Πρόσφυση, δημιουργία δεσμών, μηχανική σταθερότητα Υπόστρωμα Ανθεκτικότητα/σκληρότητα (toughness), στερεότητα (strength), αντίσταση στην κόπωση (fatigue), μικρό βάρος, ευέλικτο σχήμα

8 Μετά την αλματώδη εξέλιξη των πηγών ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που σημειώθηκαν τα τελευταία 30 χρόνια οι μέθοδοι χαρακτηρισμού μπορούν να καταταγούν σε δύο βασικές κατηγορίες: τις (συμβατικές) μεθόδους που στηρίζονται στην χρήση διεγείρουσας ακτινοβολίας από συμβατικές πηγές, π.χ. laser, λάμπες υπεριώδους ή υπερύθρου, ακτίνες Χ που παράγονται από συμβατικές πηγές, ηλεκτρόνια, ιόντα και τις μεθόδους που στηρίζονται σε «φώς» (ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία) που παράγεται από μεγάλες εγκαταστάσεις παραγωγής ακτινοβολίας synchrotron που καλύπτει το φάσμα από το υπέρυθρο μέχρι τις σκληρές ακτίνες Χ. Μερικές από τις κυριότερες (συμβατικές) μεθόδους αναλυτικού χαρακτηρισμού παρατίθενται στον Πίνακα 1. Πρέπει να τονιστεί ότι οι εξελίξεις στην φυσική επιφανειών έγιναν εφικτές με την εξέλιξη της τεχνολογίας που στηρίχθηκε σε αποτελέσματα βασικής έρευνας και την λεπτομερή μελέτη φυσικών φαινομένων, π.χ. φασματοσκοπία ηλεκτρονίων, πυρηνικός συντονισμός, φασματοσκοπία μάζης κλπ - 8 -

9 Πίνακας 1: Αναλυτικές μέθοδοι χαρακτηρισμού επιφανειών και λεπτών υμενίων. Διεγείρουσα Περιοχή Δευτερογενές Ακρωνύμιο Εφαρμογή δέσμη ενεργειών σήμα Ηλεκτρόνια ev ηλεκτρόνια LEED 1 Δομή επιφανειών 0,3-30 kev ηλεκτρόνια SEM 2 Μορφολογία επιφάνειας 1-30 kev Ακτίνες Χ EDX 3 Χημική σύσταση επιφάνειας 500 ev-10 kev Ηλεκτρόνια AES 4 Χημική σύσταση επιφάνειας kev Ηλεκτρόνια ΤΕΜ 5 Δομή με υψηλή διακριτική ικανότητα kev Ηλεκτρόνια, STEM 6 Ακεικόνηση, x-ray analysis ακτίνες Χ kev Ηλεκτρόνια EELS 7 Τοπική χημική σύσταση Ιόντα 0,5-2 kev Ιόντα ISS 8 Χημική σύσταση επιφάνειας 1-15 kev Ιόντα SIMS 9 Ιχνοστοιχεία συναρτήσει βάθους 1-15 ev Άτομα SNMS 10 Ιχνοστοιχεία συναρτήσει βάθους >1 kev Ακτίνες Χ PIXE 11 Ανάλυση ιχνοστοιχείων 5-20 kev Ηλεκτρόνια SIM 12 Χαρακτηρισμός επιφάνειας >1 MeV Ιόντα RBS 13 Χημική σύσταση συναρτήσει βάθους Φωτόνια > 1 kev Ακτίνες Χ XRF 14 Χημική σύσταση σε βάθος 1 μm > 1 kev Ακτίνες Χ XRD 15 Κρυσταλλική δομή > 1 kev Ηλεκτρόνια XPS 16 Χημική σύσταση επιφάνειαςταση Laser Ιόντα - Χημική σύσταση ακτινοβολούμενης περιοχής laser Φώς LEM 17 Ανάλυση ιχνοστοιχείων 1 LEED: Low energy electron diffraction / Περίθλαση ηλεκτρoνίων χαμηλής ενέργειας 2 SEM: Scanning electron microscopy / Mικροσκοπία σάρωσης ηλεκτρονίων 3 EDX :Electron microprobe / Σύστημα μικροανάλυσης ηλεκτρονίων 4 AES : Auger electron spectroscopy / Φασματοσκοπία ηλεκτρονίων Auger 5 TEM: transmission electron microscopy / Ηλεκτρονική μικροσκοπία διερχόμενης δέσμης 6 STEM: Scanning TEM/ TEM σάρωσης 7 EELS: Electron energy loss spectroscopy /Φασματοσκοπία απώλειας ενέργειας ηλεκτρονίων 8 ISS: ion-scattering spectroscopy /Φασματοσκοπία σκέδασης ιόντων 9 SIMS : Secondary ion mass spectroscopy /Φασματοσκοπία μάζης δευτερογενών ιόντων 10 SNMS :secondary neutral mass spectroscopy / Φασματοσκοπία μάζης δευτερογενών ουδετέρων σωματιδίων 11 PIXE : particle induced X-ray emission / Εκπομπή ακτίνων Χ που επάγεται από σωματίδια 12 SIM : scanning ion microscopy /Μικροσκοπία σάρωσης ιόντων 13 RBS : Rutherford backscattering / Φασματοσκοπία οπισθοσκέδασης κατά Rutherford 14 XRF :X-ray fluorescence / Φθορισμός ακτίνων Χ 15 XRD : X-ray diffraction / Περίθλαση ακτίνων Χ 16 XPS : X-ray photoelectron spectroscopy /Φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίων 17 LEM : Laser emission microprobe / Σύστημα μικροανάλυσης εκπομπής από laser - 9 -

10 Κεφάλαιο 2 ο : Στοιχεία κενού. Η μελέτη των επιφανειών, από την οπτική γωνία της βασικής φυσικής, γίνεται υπό συνθήκες υπερ-υψηλού κενού για τους εξής λόγους: 1. την επιτυχή προετοιμασία & συντήρηση ατομικώς καθαρών επιφανειών χωρίς προσροφημένες ανεπιθύμητες προσμείξεις, οξείδια κλπ 2. η μέση ελεύθερη διαδρομή των διεγειρόντων και ανιχνευομένων σωματιδίων πρέπει να είναι πολύ μεγαλύτερη των διαστάσεων του πειραματικού θαλάμου έτσι ώστε αυτά να μην υφίστανται γεγονότα σκέδασης από παραμένοντα μόρια αερίου στην ατμόσφαιρα. Εξαίρεση αποτελούν οι φασματοσκοπίες που στηρίζονται στη διέγερση με φωτόνια και την ανίχνευση φωτονίων (photon in-photon out). Οι παράμετροι που χαρακτηρίζουν το κενό και επηρεάζουν την ταχύτητα επικάλυψης μίας ατομικώς καθαρής επιφάνειας είναι: 1) Η πίεση του αερίου που δίνεται από τον ιδανικό νόμο των αερίων N P -3 n = = [ μορια m ] όπου P η πίεση (N m -2 ), k η σταθερά Boltzmann V kt (1.38x10-23 JK -1 ), T η θερμοκρασία (K) 2) Η μέση ελεύθερη διαδρομή λ mfp των μορίων στην αέριο φάση kt λ mfp = [m] όπου σ η ενεργός διατομή για τη σκέδαση [m 2 ] 1.414Pσ 3) Η μοριακή ροή F που φθάνει στην επιφάνεια είναι κρίσιμη για τον χρόνο ζωής μίας ατομικώς καθαρής επιφάνειας F = nc [molecules m s ] όπου n 4 μοριακή πυκνότητα [molecules m -3 ] και c η μέση μοριακή ταχύτητα [m s -1 ] που προκύπτει από την ολοκλήρωση της Maxwell-Boltzmann κατανομής των 8kT -1 ταχυτήτων και δίνεται από τη σχέση. c = [ms ]. Επομένως η ροή που mπ φθάνει στην επιφάνεια είναι :

11 P F = που ονομάζεται εξίσωση Hertz-Knudsen (μονάδες SI) 2πmkT 4) Η έκθεση μίας επιφάνειας σε ατμόσφαιρα εκφράζεται από το γινόμενο της πίεσης επί τον χρόνο έκθεσης (Pt [Pascal s]). Συνηθέστερα ορίζεται ως: 6 έκθεση(langmuir) = 10 x P(Torr) x t(s) 5) Ο συντελεστής «προσκόλλησης» S στην επιφάνεια (sticking coefficient) που εκφράζει το ποσοστό των μορίων που φθάνουν στην επιφάνεια και προσροφώνται σε αυτή. Παίρνει τιμές από 0 έως 1 και εξαρτάται από τον βαθμό επικάλυψης της επιφάνειας, την θερμοκρασία, τον προσανατολισμό κλπ. 6) Ο βαθμός επικάλυψης της επιφάνειας θ μπορεί να ορισθεί με τους εξής τρόπους: 1. ως ο αριθμός προσροφημένων σωματιδίων ανά μονάδα επιφάνειας 2. ως το ποσοστό της μέγιστης εφικτής επικάλυψης πραγματικη επικαλυψη ϑ =, 0 < ϑ < 1 επικαλυψη κορεσμου 3. συναρτήσει της ατομικής πυκνότητας της επιφάνειας του υποστρώματος ϑ = πλήθος προσροφημένων σωματιδίων ανά μονάδα επιφάνειας πλήθος ατόμων ανά μονάδα επιφάνειας του υυποστρώμτος αp Η εξάρτηση του θ από την πίεση δίνεται από τη σχέση : ϑ = όπου η σταθερά α 1+ αp αυξάνει με την ισχύ των δεσμών που σχηματίζουν τα προσροφημένα μόρια στην επιφάνεια και τη θερμοκρασία. Μονοστρωματική κάλυψη της επιφάνειας (1ML-monolayer) αντιστοιχεί στη μέγιστη εφικτή συγκέντρωση προσροφημένων σωματιδίων στην επιφάνεια του υποστρώματος. (Τυπική επιφανειακή πυκνότητα cm -2 ). Τέλος ο χρόνος που απαιτείται για να καλυφθεί η επιφάνεια ενός υποστρώματος με ένα μονοστρωματικό υμένιο (1ML) από αέρια της ατμόσφαιρας εξαρτάται από: τη ροή F, την ατομική πυκνότητα της επιφάνειας, τον συντελεστή προσκόλλησης S κλπ και δίνεται από τη σχέση: 19 t 10 ML F [s]

12 2.1 Στοιχεία συστημάτων κενού. Η τεχνολογία του υπερυψηλού κενού (UHV) αναπτύχθηκε ραγδαία και έγινε ευρέως διαθέσιμη εμπορικά κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του Η μονάδα που χρησιμοποείται ευρέως για την μέτρηση της πίεσης είναι το Torr. Επίσης χρησιμοποιούνται οι μονάδες atm, mbar και Pascal (χρησιμοποιείται σπανιότατα). Η σχέση μεταξύ των μονάδων πίεσης παρατίθεται στον Πίνακα 2.1. Πίνακας 2.1: Μονάδες μέτρησης πίεσης Μονάδα Πίεση & ισοδυναμίες Pascal 1 Pa= 1 N m -2 Ατμοσφαιρική πίεση (atm) 1 atm=760 Torr=1.013x10 5 Pa = 1013 mbar Bar 1 bar =0.987 atm=750 Torr=10 5 Pa Torr 1 Torr= 1 mmhg= Pa Τα συστήματα κενού, ανάλογα με την πίεση που επιτυγχάνουν, διακρίνονται στις εξής κατηγορίες: Ονομασία Περιοχή πιέσεων Χαμηλό κενό Torr Ενδιάμεσο κενό Torr Υψηλό κενό Torr Υπερυψηλό κενό <10-9 Torr Μερικές χαρακτηριστικές ιδιότητες των διαφόρων κατηγοριών κενού παρατίθενται στον Πίνακα

13 Πίνακας 2.2 : Χαρακτηριστικές ιδιότητες συστημάτων κενού. Η μέση ελεύθερη διαδρομή λ mfp είναι η μέση απόσταση που διανύεται από τα μόρια μεταξύ δύο διαδοχικών γεγονότων σκέδασης. Κενό Πίεση (Torr) Πυκνότητα αερίου (μόρια cm -3 ) Μέση ελεύθερη διαδρομή (m) Χρόνος/ Monolayer (s) Ατμόσφαιρα 760 2x x Χαμηλό κενό 1 3x x Ενδιάμεσο κενό x x Υψηλό κενό x Υπερυψηλό κενό x x Όπως φαίνεται από τον ανωτέρω Πίνακα, η συνθήκη του υπερυψηλού κενού είναι απαραίτητη για τη διατήρηση μίας ατομικώς καθαρής επιφάνειας επί μακρόν. Τυπική τιμή της λ mfp υπό ατμοσφαιρική πίεση στη θερμοκρασία δωματίου είναι 500Å. 2.2 Ταχύτητα άντλησης. Η ταχύτητα άντλησης S ορίζεται ως ο όγκος του αερίου (V gas ) που αντλείται από ένα σύστημα ανά μονάδα χρόνου όταν η πίεση στην αντλία είναι P, δηλαδή S = Vgas / P. Θεωρούμε ένα σύστημα όγκου V (liters), υπό πίεση p (mbarr ή Torr), που αντλείται με μία αντλία που έχει ταχύτητα άντλησης S (liters/s). Εάν στο σύστημα εμφανίζεται διαρροή Q (που μετράται σε Torr liters/s ή mbarr liters/s), η εξίσωση που περιγράφει την άντληση του συστήματος είναι η εξής: dp ps = V + Q dt όπου Q=Q 1 +Q o. Η συνιστώσα της διαροής Q 1 περιγράφει την αύξηση της πίεσης στο σύστημα λόγω εισόδου αέρα από το περιβάλλον ενώ η Q ο περιγράφει την αύξηση της πίεσης λόγω εκρόφησης αερίων από τα τοιχώματα του συστήματος (εικονική διαρροή). Η πίεση του συστήματος στο όριο των μικρών και μεγάλων χρόνων έχει ως εξής:

14 t Στο όριο των μικρών χρόνων: p = po exp όπου τ=v/s. Εάν οι διαρροή τ στο σύστημα είναι αμελητέα τότε η φάση αυτή τελειώνει σε χρονικό διάστημα 10τ=10(V/S).. Για παράδειγμα, σε ένα σύστημα όγκου 10 liters και για ταχύτητα άντλησης S=10 liters/s προκύπτει ότι η αρχική φάση της άντλησης τελειώνει σε χρόνο 10τ=10s. Στο όριο των μεγάλων χρόνων: Αν η επιθυμητή τελική πίεση είναι p u =Q/S και το σύστημα δεν έχει διαρροή τότε η αύξηση της πίεσης θα οφείλεται μόνον στην εκρόφηση των αερίων που είναι προσροφημένα στην επιφάνεια του συστήματος. Για παράδειγμα, σε σύστημα όγκου 50 Liters και επιφάνεια τοιχωμάτων 1 m 2, η τυπική τιμή του Q o είναι Q o =qa, όπου το q παίρνει τυπική τιμή της τάξης 10-8 mbar liter m -2 s -1. Αυτή η πίεση επιτυγχάνεται μόνον μετά από διαδικασία bakeout κατά την οποία ολόκληρο το σύστημα θερμαίνεται εξωτερικά (στους ο C για hrs) έτσι ώστε να επιταχυνθεί η διαδικασία της εκρόφησης των αερίων από τα τοιχώματα. Η μεταβολή της πίεσης σε σύστημα που υφίσταται άντληση φαίνεται στο Σχήμα 2.1. Η βραδεία μεταβολή της πίεσης στην περιοχή των μεγάλων χρόνων άντλησης οφείλεται στην εκρόφηση των προσροφημένων αερίων από τα τοιχώματα του συστήματος. Η επίδραση του bake-out φαίνεται στο Σχήμα 2.2. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 2.2, ο ρυθμός εκρόφησης των αερίων μεγιστοποιείται όταν το σύστημα θερμανθεί ενώ η τελική πίεση του συστήματος μετά το bake-out βελτιώνεται κατά 3 τάξεις μεγέθους. Οι συνθήκες του bake-out περιορίζονται από τα πλαστικά μέρη, μονωμένα ηλεκτρικά σύρματα κλπ που ενδεχομένως υπάρχουν στο σύστημα. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται σε συστήματα UHV πρέπει να έχουν μικρή τάση ατμών. Το ατσάλι, ο χαλκός το αλουμίνιο καθώς και κεραμικά που χρησιμοποιούνται σε συστήματα UHV έχουν τυπικό ρυθμό εκπρόφησης της τάξης q των 2x10-12 mbar liter s -1 cm -2 μετά από bake-out στους 200 o C

15 Σχήμα 2.1: Μεταβολή της πίεσης σε σύστημα κενού συναρτήσει του χρόνου άντλησης. Σχήμα 2.2: Μεταβολή της πίεσης συναρτήσει του χρόνου άντλησης, πριν, κατά τη διάρκεια και μετά το bake-out. 2.3 Η έννοια της αγωγιμότητας στα συστήματα κενού. Αν θεωρήσουμε 2 πειραματικούς θαλάμους που βρίσκονται υπό πίεση P 1 και P 2 και συνδέονται μέσω ανοίγματος εμβαδού Α τότε η ροή από τον θάλαμο υψηλής προς τον θάλαμο χαμηλής πίεσης δίνεται από τη σχέση Q C( ) = P 1 P 2 όπου η ροή Q μετράται σε μονάδες Torr liter s -1 η δε σταθερά αναλογίας C ονομάζεται αγωγιμότητα και μετράται σε liters s -1. Η αγωγιμότητα είναι συνάρτηση της γεωμετρίας των συστημάτων κενού. Για παράδειγμα η αγωγιμότητα C ενός ανοίγματος (οπής) διαμέτρου D (cm) δίνεται από τη σχέση: T C = 2.86 D όπου Μ η μοριακή μάζα του αερίου που αντλείται και Τ η M θερμοκρασία σε βαθμούς Kelvin. Η αγωγιμότητα ενός σωλήνα διαμέτρου D, διατομής Α και μήκους L (cm) δίνεται από τη σχέση: 2 A T C = 6.18 (liters/s). DL M Οι αγωγιμότητες σε ένα σύστημα κενού μπορούν να συνδέονται εν σειρά ή παράλληλα. Στην πρώτη περίπτωση η αγωγιμότητα του συστήματος δίνεται από σχέση της μορφής:

16 1 1 = C sys C i i και επομένως η συνολική αγωγιμότητα είναι μικρότερη όλων των επί μέρους αγωγιμοτήτων. Οταν οι αγωγιμότητες συνδέονται παράλληλα τότε : C = sys C i i Η ταχύτητα άντλησης μειώνεται από την μικρή αγωγιμότητα που παρουσιάζουν τα ανοίγματα (ports) και οι σωληνώσεις που παρεμβαίνουν μεταξύ της αντλίας και του συστήματος κενού. Η χρήση σωλήνων μεγάλης διαμέτρου δεν αποτελεί λύση του προβλήματος αφού αυξάνουν τον όγκο του συστήματος και την επιφάνεια από την οποία γίνεται εκρόφηση προσροφημένων αερίων. Επομένως χρειάζεται ιδαίτερη προσοχή στον σχεδιασμό των συστημάτων κενού έτσι ώστε να επιλεγεί η κατάλληλη αντλία και η κατάλληλη γεωμετρία. Αν η αγωγιμότητα των σωληνώσεων (που βρίσκονται εν σειρά) είναι C i και η ταχύτητα της αντλίας είναι S o τότε η πραγματική ταχύτητα άντλησης δίνεται από τη σχέση: 1 S = 1 C + 1 i S o Προφανώς οι αγωγιμότητες C i πρέπει να επιλεγούν έτσι ώστε η S να μην είναι πολύ μικρότερη της S o. Οταν η γεωμετρία του συστήματος δεν επιτρέπει την ταχεία άντληση τότε είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν περισσότερες από μία αντλίες κατανεμημένες κατά μήκος του συστήματος. Σε αυτή την περίπτωση οι αγωγιμότητες κατανέμονται παράλληλα και ισχύει: S S και C C.. = i = i 2.4 Τύποι αντλιών & διατάξεις μέτρησης της πίεσης. Οι αντλίες διαχωρίζονται σε δύο βασικές κατηγορίες: μεταφοράς αερίου και παγίδευσης αερίου. Οι αντλίες μεταφοράς αερίου απομακρύνουν τα αέρια μόνιμα, βγάζοντας τα στην ατμόσφαιρα. Αντίθετα οι αντλίες παγίδευσης αερίου προκαλούν συμπύκνωση ή χημική παγίδευση του αερίου σε κατάλληλες επιφάνειες που βρίσκονται μέσα στον υπό άντληση θάλαμο. Αντιπροσωπευτικά παραδείγματα των δύο τύπων αντλιών είναι τα εξής: Αντλίες μεταφοράς αερίου: περιστροφικές μηχανικές, διαχύσεως, turbomolecular

17 Αντλίες παγίδευσης αερίου: προσρόφησης, sputter ion (ιοντικές) και κρυοαντλίες. Οι αντλίες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να δημιουργήσουν υπερυψηλό κενό είναι οι εξής: turbomolecular, διαχύσεως, sputter ion (ιοντικές), ή κρυοαντλίες. Τα κριτήρια που χρησιμοποιούνται για την επιλογή της κατάλληλης αντίας είναι τα παρακάτω: Τα γενικά χαρακτηριστικά της αντλίας Η ταχύτητα άντλησης και το μέγεθος των ανοιγμάτων που υπάρχουν στο σύστημα Μέγεθος, βάρος και κόστος της αντλίας Μεταξύ των γενικών χαρακτηριστικών της αντλίας πρέπει να σημειωθούν τα εξής. Μηχανικές περιστροφικές αντλίες: υπάρχουν αντλίες ενός και δύο σταδίων που επιτυγχάνουν κενό της τάξης του 10-2 και 10-4 Torr, αντίστοιχα. Χρησιμοποιούνται σαν βοηθητικές όταν απαιτείται προκαραρκτικό κενό, π.χ. πριν από μία αντλία διαχύσεως, turbomolecular κλπ. Αντλίες roots: έχουν μεγάλη ταχύτητα άντλησης (μέγιστη στην περιοχή Torr) και μπορούν να πετύχουν κενό της τάξης του 10-5 Torr με την βοήθεια μίας περιστροφικής. Είναι κατάλληλες για συστήματα υλικών (π.χ. sputtering και LPCVD) στα οποία καταναλώνεται μεγάλος όγκος αερίων ενώ η πίεση λειτουργίας τους είναι της τάξης του 1 Torr. οι turbomolecular αντλίες έχουν μεγάλη έξοδο (throughput), τυπική ταχύτητα άντλησης 10 3 liters/s και πετυχαίνουν κενό χαμηλώτερο του <10-10 Torr. Δεν έχουν την ικανότητα να αντλήσουν ικανοποιητικώς ελαφριά μόρια με μικρή μάζα και ιδαίτερα υδρογόνο ενώ είναι ακριβές και υποφέρουν από κραδασμούς. Οι sputter-ion έχουν φτωχές επιδόσεις στα σπάνια αέρια ενώ παγιδεύουν τα αέρια που αντλούν μέσα στο σύστημα. Επομένως δεν είναι κατάλληλες να αντλήσουν ένα βαρύ φορτίο ενώ είναι ικανές να διατηρήσουν το κενό σε ένα καθαρό στατικό σύστημα. Επίσης δεν μπορούν να αντλήσουν αέρια που αντιδρούν χημικώς (π.χ. CH 4 όπως φαίνεται στον Πίνακα 2.3). Η ικανότητα άντλησής τους βελτιώνεται

18 όταν ψύχονται με νερό ή υγρό Ν 2. Στον Πίνακα 2.3 παρατίθενται τυπικές τιμές ταχύτητας άντλησης αντλίας εξάχνωσης τιτανίου (TSP). Οι κρυοαντλίες έχουν πολύ υψηλή ταχύτητα και δημιουργούν πολύ καθαρό κενό στην περιοχή πιέσεων Torr. Παγιδεύουν τα μόρια του αέρα σε επιφάνειες που ψύχονται σε θερμοκρασία <120Κ. Η παγίδευση των αερίων μπορεί να γίνει σε διάφορες επιφάνειες όπως: μεταλλικές επιφάνειες, μικροπορώδεις επιφάνειες ή επιφάνειες που ψύχονται σε Τ=20Κ. Για την λειτουργία τους παιτείται η χρήση αντλίας που δημιουργει προκαταρκτικό κενό της τάξης του 10-3 Torr, είναι πολύ ακριβές και δεν μπορούν να αντλήσουν ικανοποιητικά αέρια όπως Η 2, Νe και Ηe που έχουν υψηλή τάση ατμών στους 20Κ. Πίνακας 2.3: Tυπικές τιμές ταχύτητας άντλησης αντλίας εξάχνωσης Ti (liter s -1 cm -2 ). T (K) H 2 N 2 O 2 CO CO 2 H 2 O CH Διατάξεις για την μέτρηση της πίεσης και της χημικής σύστασης της αερίου φάσης. Υπάρχουν τρείς κατηγορίες μετρητών κενού. Οι ιοντικοί μετρητές (ion gauges) που επίσης είναι γνωστοί με το εμπορικό όνομα Bayard-Alpert gauges: χρησιμοποιούνται στην περιοχή πιέσεων 10-5 έως 10-3 Torr. Η αρχή λειτουργίας τους στηρίζεται στον ιονισμό του αερίου από ηλεκτρόνια που εκπέμπονται από ένα θερμαινόμενο νήμα. Το ρεύμα των ιόντων που μετράται είναι ευθέως ανάλογο του αριθμού των μορίων και της πίεσης μέσα στο σύστημα κενού. Οι μετρητές Pirani (Pirani gauges) και οι μετρητές θερμοζεύγους στηρίζονται στην μέτρηση της θερμικής αγωγιμότητας του αερίου που είναι γραμμικώς ανάλογη της πίεσης του αερίου. Λειτουργούν στην περιοχή πιέσεων 1 atm Torr. Χρησιμοποιούνται συνήθως για την μέτρηση του προκαταρκτικού κενού

19 Οι μετρητές χωρητικότητας (capacitance gauges) ή Baratron (εμπορικό όνομα) λειτουργούν με υψηλή ακρίβεια σε πιέσεις 1 atm Torr (διαφορετικές κεφαλές χρησιμοποιούνται για διαφορετικές περιοχές πίεσης). Η χημική σύσταση της αερίου φάσης σε ένα σύστημα κενού ταυτοποιείται με τη βοήθεια ενός φορητού φασματογράφου μάζης. Τα αέρια που συνήθως βρίσκονται στην ατμόσφαιρα ενός UHV συστήματος μετά από το bake-out είναι Η 2, CΟ και Η 2 Ο

20 Κεφάλαιο 3 ο : Μέθοδοι προετοιμασίας καθαρών επιφανειών. Η βέλτιστη μέθοδος προετοιμασίας μίας καθαρής επιφάνειας εξαρτάται από τις χημικές και φυσικές ιδιότητες του υπό μελέτη κρυστάλλου. Ο δε ορισμός της καθαρής επιφάνειας εξαρτάται από την διακριτική ικανότητα της διαγνωστικής μεθόδου που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της επιφάνειας. Συνήθως ο έλεγχος της επιφάνειας για προσροφημένα στοιχεία ή/και οξείδια γίνεται με φασματοσκοπία ηλεκτρονίων Auger ενώ η κρυσταλλικότητα της επιφάνειας ελέγχεται με περίθλαση ηλεκτρονίων χαμηλής ενέργειας (LEED-low energy electron diffraction). 3.1 Μέθοδοι προετοιμασίας ατομικώς καθαρών επιφανειών. Μερικές από τις ευρέως διαδεδομένες μεθόδους προετοιμασίας ατομικώς καθαρών επιφανειών είναι οι παρακάτω: Σπάσιμο (cleaving) ενός κρυστάλλου όγκου κατά διεύθυνση εύκολου σχισμού, υπό συνθήκες υπερυψηλού κενού (ultra high vacuum-uhv). Η μέθοδος δεν εφαρμόζεται σε λεπτά υμένια. Βομβαρδισμός της επιφάνειας με ιόντα ευγενών αερίων (sputtering) και ανόπτηση. Iόντα αερίου (που συνήθως είναι Ar) επιταχύνονται υπό διαφορά δυναμικού V και βομβαρδίζουν την επιφάνεια απομακρύνοντας τα προσροφημένα μόρια και αφαιρώντας λίγα monolayers από τo μητρικό υλικό. Η μέθοδος είναι καταστροφική και συχνά συνοδεύεται από ανόπτηση που προκαλεί αναδόμηση της επιφάνειας. Η διαδοχή sputtering/ανόπτησης συνεχίζεται έως ότου αναδυθεί η καθαρή επιφάνεια. Ανόπτηση σε υψηλή θερμοκρασία, υπό συνθήκες UHV, που προκαλεί εκρόφηση ή/και εξαέρωση των προσροφημένων μορίων. Χημικές αντιδράσεις: οι επιφάνειες των μετάλλων καθαρίζονται συχνά με τη χρήση Η 2 ή/και Ο 2. Επιταξιακή ανάπτυξη επάνω σε υπόστρωμα υπό συνθήκες UHV

21 Η υγρή ή ξηρή χημική χάραξη (wet or dry etching) σε συνδυασμό με ανόπτηση σε υψηλή θερμοκρασία. Η έκθεση μίας ατομικώς καθαρής επιφάνειας στην ατμόσφαιρα έχει σαν αποτέλεσμα την «μόλυνσή» της λόγω προσρόφησης αερίων από την ατμόσφαιρα ή/και οξείδωσης. Επομένως η προετοιμασία, διατήρηση και μελέτη των επιφανειών που είναι καθαρές σε ατομικό επίπεδο γίνεται σε περιβάλλον UHV, με πίεση στην περιοχή Torr. 3.2 Μέθοδοι καθαρισμού επιφανειών για εφαρμογές στην κατασκευή διατάξεων. Και σε αυτή την περίπτωση η βέλτιστη μέθοδος προετοιμασίας μίας επιφάνειας προσαρμόζεται στις ιδιότητες του κάθε υλικού. Πριν από τις εξειδικευμένες διαδικασίες καθαρισμού για την απομάκρυνση μεταλλικών προσμείξεων και οξειδίων, τα δείγματα υφίστανται έναν αρχικό καθαρισμό σε θερμούς οργανικούς διαλύτες που απομακρύνουν κόλλες, λιπαντικά κ.λ.π. που προσκολλώνται στην επιφάνεια κατά την κοπή, γυάλισμα και άλλα βήματα προετοιμασίας των υποστρωμάτων. Τα υποστρώματα καθαρίζονται διαδοχικά σε ζεστό τριχλωροαιθυλένιο, ακετόνη και μεθανόλη (5-10min σε κάθε διαλύτη), ξεπλένονται με απιονισμένο Η 2 Ο και στεγνώνονται με ροή ξηρού Ν 2. Στο στάδιο αυτό μπορούν να αποθηκευτούν για μικρό χρονικό διάστημα σε μεθανόλη. Πολύ χαρακτηριστικό παράδειγμα εξειδικευμένου καθαρισμού είναι η διαδικασία καθαρισμού του Si πριν από την κατασκευή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Η μέθοδος που έχει καθιερωθεί στη βιβλιογραφία αναπτύχθηκε στα εργαστήρια της RCA, είναι γνωστή σαν μέθοδος καθαρισμού RCA, και συνίσταται από τα παρακάτω βήματα: Καθαρισμός RCA για το Si. 1. Καθαρισμός από τα οργανικά υπολείμματα και βαρέα μέταλλα σε μείγμα ΝΗ 4 ΟΗ:H 2 O 2 :H 2 O με αναλογίες 1:1:5 έως 1:2:7, στους ο C, για 10-20min,

22 υπό ανάδευση. Στο στάδιο αυτό οξειδώνονται όλες οι οργανικές προσμείξεις στην επιφάνεια του wafer και απομακρύνονται βαρέα μέταλλα όπως Cd, Co, Cu, Fe, Ni, Ag. 2. Διάβρωση του οξειδίου SiO 2 σε διάλυμα HF:H 2 Ο υπό αναλογία 10:1 για 30sec. 3. Καθαρισμός από τις ιοντικές προσμείξεις σε διάλυμα HCl:H 2 O 2 :H 2 O με αναλογίες 1:1:6 έως 1:2:8, στους ο C, για 10-20min, υπό ανάδευση. Στο στάδιο αυτό απομακρύνονται μέταλλα όπως Al, Mg και αλκάλια. Μετά από κάθε ένα από τα παραπάνω βήματα τα wafers ξεπλένονται με απιονισμένο Η 2 ) με υψηλή ειδική αντίσταση (>8 MΩ cm). Σήμερα υπάρχουν πολλές τροποποιήσεις της RCA, που αναπτύχθηκαν σε διάφορα εργαστήρια. Για παράδειγμα το βήμα 3 ενίοτε αντικαθίσταται από : χημική χάραξη σε διάλυμα HF (5%) που αφήνει την επιφάνεια καλυμμένη με υδρογόνο. Το βήμα αυτό συνήθως προηγείται επιταξιακής ανάπτυξης ΜΒΕ. Το υδρογόνο εκροφάται με UHV ανόπτηση στους ο C και αφήνει την καθαρή επιφάνεια με αναδόμηση που εξαρτάται από τη θερμοκρασία ανόπτησης και τον κρυσταλλογραφικό προσανατολισμό του δείγματος 18. Χημική χάραξη σε διάλυμα ΗF:H 2 O 2 (απομάκρυνση μεταλλικών προσμείξεων). Καθαρισμός GaAs. Γίνεται με τρόπο παρόμοιοι με αυτόν του Si. Μετά από το στάδιο καθαρισμού με τους οργανικούς διαλύτες ακολουθεί η απομάκρυνση των βαρέων μετάλλων με χημική χάραξη σε διάλυμα HCl:H 2 O 2 :H 2 O (1:1:80) στους 70 ο C. Το συγκεκριμένο διάλυμα έχει μεγάλη ταχύτητα χάραξης (4μm/hr) και επομένως αρκεί η εμβάπτιση σε αυτό του wafer για λίγα min. 3.3 Ξηρές μέθοδοι καθαρισμού της επιφάνειας. Ένα σημαντικό μειονέκτημα των ανωτέρω μεθόδων που βασίζονται σε διαλύτες και οξέα είναι ότι επιβάλλουν την κατανάλωση μεγάλων ποσοτήτων επικίνδυνων για την

23 υγεία και το περιβάλλον τοξικών αντιδραστηρίων. Γι αυτό έχουν αναπτυχθεί μέθοδοι καθαρισμού στην αέριο φάση που μειώνουν σημαντικά την χρήση υγρών αντιδραστηρίων. Έτσι άνυδρο HF μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ξηρή χημική χάραξη του SiO 2, μειώνοντας την χρήση χημικών κατά έναν παράγοντα 200. Ένα άλλο πλεονέκτημα των μεθόδων ξηρού καθαρισμού είναι ότι γίνονται υπό συνθήκες κενού και επομένως είναι συμβατές και μπορούν να ολοκληρωθούν σε βιομηχανικές γραμμές παραγωγής. Το σημαντικό μειονέκτημα των μεθόδων αυτών είναι ότι δεν μπορούν να απομακρύνουν σωματίδια που είτε υπάρχουν στην επιφάνεια των wafers είτε δημιουργούνται κατά την διάρκεια της χημικής χάραξης. Γι αυτό στις περισσότερες περιπτώσεις χρησιμοποιείται συνδυασμός υγρών και ξηρών μεθόδων. Αντιπροσωπευτικές μέθοδοι ξηρής χημικής χάραξης περιλαμβάνουν: Απομάκρυνση οξειδίων: χρησιμοποιούνται άνυδρο HF και ατμός HF/H 2 O Απομάκρυνση βαρέων μετάλλων και αλκαλίων: χρησιμοποιούνται άνυδρα αέρια NH 4 OH, NF 3 και HCl και τελικά το wafer ξεπλένεται με απιονισμένο Η 2 Ο. Απομάκρυνση οργανικών ουσιών (π.χ. φωτοευπαθών ουσιών): χρησιμοποιούνται όζον και ατομικό οξυγόνο. 3.4 Καθαρισμός από επιφανειακά οξείδια. Οι προηγούμενες μέθοδοι καθαρισμού χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση βαρέων μετάλλων από την επιφάνεια και είναι κατάλληλες για την προετοιμασία των wafers για εφαρμογές /κατεργασίες όπως η επιταξία, η διάχυση προσμείξεων, και η ανόπτηση μετά από εμφύτευση ιόντων. Όταν όμως πρόκειται να κατασκευασθούν επαφές Schottky (μετάλλου ημιαγωγού) ή ηλεκτρόδια πύλης εφαρμόζεται ιδιαίτερη διαδικασία απομάκρυνσης των ενδογενών οξειδίων που αναπτύσσονται στην επιφάνεια των ημιαγωγών μόλις εκτεθούν στην ατμόσφαιρα. Τα wafers Si μόλις εκτεθούν στην ατμόσφαιρα καλύπτονται από ένα ενδογενές οξείδιο πάχους 10-30Å που διαλύεται εύκολα σε διάλυμα 5% HF. To HF αφήνει την επιφάνεια αδρανοποιημένη (passivated) με δεσμούς Si-H στους οποίους το Η αντικαθίσταται σταδιακά από οξυγόνο. Το οξείδιο αυτό διασπάται με μικρής 18 Ανόπτηση στους 900 ο C προκαλεί αναδόμηση 2x1 σε Si (100) και 7x7 σε Si (111)

24 διάρκειας ανόπτηση στους 850 ο C και ακολουθεί η επιμετάλλωση. Η μέθοδος είναι επιτυχής όταν το δείγμα μεταφερθεί σε περιβάλλον υψηλού κενού σε χρόνο 15min από την εφαρμογή του HF. Μια εναλλακτική μέθοδος καθαρισμού είναι το sputtering που γίνεται υπό συνθήκες υψηλού κενού και επομένως είναι συμβατό με την επιμετάλλωση και μπορεί να γίνει στον ίδιο αντιδραστήρα. Το ενδογενές οξείδιο του GaAs αναπτύσσεται σε ατομικά καθαρές επιφάνειες ταχύτατα με αρχικό πάχος 8Å και φθάνει τα 20Å μέσα σε 1hr έκθεσης στην ατμόσφαιρα. Το οξείδιο αυτό συνίσταται από ένα μη-στοιχειομετρικό μείγμα As 2 O 3 και Ga 2 O 3 με περίσσεια As 2 O 3 και συνήθως διασπάται με εξάχνωση. Το sputtering δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί γιατί αλλοιώνει την χημική σύσταση της επιφάνειας λόγω της διαφορετικής απόδοσης sputtering του Ga και του As. Γενικά ο καθαρισμός της επιφάνειας του GaAs και των άλλων ενώσεων III-V είναι δύσκολος & εξειδικευμένος και δεν θα συζητηθεί περαιτέρω. 3.5 Προσρόφηση. Η προσρόφηση διακρίνεται σε φυσική και χημική, ανάλογα με την ισχύ των δεσμών που αναπτύσσονται ανάμεσα στα μόρια των αερίων και την επιφάνεια. Στην φυσική προσρόφηση οι δεσμοί είναι τύπου van der Waals με τυπική ενέργεια προσρόφησης μικρότερη των 10kcal/mole. Στην χημική προσρόφηση σχηματίζονται ιοντικοί ή ομοιπολικοί δεσμοί με ενέργειες προσρόφησης μεγαλύτερες των 10kcal/mole. Η ενέργεια προσρόφησης ΔH ads (heat of adsorption) ορίζεται ως η μέση ενέργεια του δεσμού ανάμεσα σε ένα μόριο του αερίου και την στερεά επιφάνεια, και επομένως είναι ανάλογη του βάθους ενός φράγματος δυναμικού το οποίο δημιουργείται από την αλληλεπίδραση. Ο χρόνος παραμονής τ (residence time) των μορίων επάνω στην επιφάνεια εξαρτάται από την ενθαλπία ΔΗ ads και δίδεται από τη σχέση:

25 ΔHads τ = το exp (2.6) RT όπου η σταθερά τ ο sec. Στην περίπτωση της φυσικής προσρόφησης τ τ ο ενώ στην χημική προσρόφηση τ>>τ ο. Πρέπει να σημειωθεί ότι η ΔΗ ads συνήθως δίνεται για αριθμό μορίων ίσο προς τον αριθμό Avogadro, γι αυτό στην σχέση για το τ υπεισέρχεται η σταθερά των αερίων R αντί της σταθεράς Boltzmann k B. Η επιφανειακή συγκέντρωση σ των προσροφημένων ατόμων/μορίων εξαρτάται από τον αριθμό των μορίων που προσπίπτουν στην επιφάνεια στη μονάδα του χρόνου καθώς και από τον χρόνο παραμονής τ. Για μικρές επικαλύψεις, οπότε υπάρχουν πολλές ελεύθερες θέσεις για προσρόφηση, η συγκέντρωση στην επιφάνεια δίδεται από τη σχέση: dns 22 Pτο ΔHads σ = τ 3.5x10 exp (2.7) dt MT RT Ενδεικτικές τιμές της ΔH ads για χημική προσρόφηση αερίων σε επιφάνειες μετάλλων παρατίθενται στον Πίνακα 3.1. Οι μεγάλες τιμές ΔH ads απαντώνται για μεγάλες τιμές του sticking coefficient, κάτι που διευκολύνει την επικάλυψη σημαντικού μέρους της επιφάνειας. Πίνακας 3.1: Ενδεικτικές τιμές ενέργειας προσρόφησης για διάφορα αέρια σε μεταλλικές επιφάνειες. Αέριο Υπόστρωμα ΔH ads Αέριο Υπόστρωμ (kcal/mole) α ΔH ads (kcal/mole) H 2 Ta 45 N 2 Ta 140 W 45 W 95 Fe 32 Fe 70 O 2 W 194 CO W 82 Mo 172 Ti 153 Ot 70 Fe

26 3.6 Η επίδραση του προσανατολισμού. Πολλές από τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες των στερεών εξαρτώνται από τον κρυσταλλογραφικό προσανατολισμό της επιφάνειας που καθορίζει χαρακτηριστικά όπως η απόσταση και η διαδοχή των ατομικών επιπέδων, η επιφανειακή ατομική πυκνότητα και η πυκνότητα των ελεύθερων δεσμών συγγενείας στην επιφάνεια (dangling bonds). Εν είδει παραδείγματος θα συζητηθεί το Si, η επιφάνεια του οποίου έχει μελετηθεί εκτενώς. Στο Si η μικρότερη απόσταση μεταξύ των ατομικών επιπέδων είναι 3.135Å και απαντάται στα επίπεδα {111}. Επομένως η ανάπτυξη κατά μήκος της διεύθυνσης <111> είναι η βραδύτερη αφού γίνεται με την πιο πυκνή επιστoίβαξη. Ομως είναι η ευκολότερη δυνατή (και επομένως η φθηνότερη) και γι αυτό και χρησιμοποιείται εκτενώς στη βιομηχανία του Si. Η ατομική πυκνότητα στα κύρια επίπεδα ακολουθεί τον λόγο {100}:{110}:{111}=1:1.414: Τα άτομα του Si στα επίπεδα {100},{110}και {111} έχουν 2,1 και 1 ελεύθερο δεσμό συγγενείας αντίστοιχα. Επομένως η πυκνότητα των ελεύθερων δεσμών συγγενείας ακολουθεί τον λόγο {100}:{110}:{111}=1:0.707: Η ταχύτητα χημικής χάραξης είναι ανάλογη της πυκνότητας των ελεύθερων δεσμών συγγενείας και επομένως είναι βραδύτερη κατά μήκος της διεύθυνσης <111>. Η αντοχή σε εφελκυσμό (tesile strenth) είναι μέγιστη κατά μήκος της <111> και ισούται με 0,35x10 10 dyn/cm 2. Επίσης το μέτρο ελαστικότητος (modulus of elasticity) κατά μήκος της <111> είναι υψηλότερο από ότι κατά μήκος των άλλων διευθύνσεων ( 1.9 x 10 12, 1.7 x 10 12, 1.3 x dyn/cm 2 κατά μήκος των <111>, <110> και <111>, αντίστοιχα). Επομένως η διεύθυνση εύκολου σχισμού είναι κάθετα στη διεύθυνση <111> και κατά μήκος των επιπέδων {111}

Μέθοδοι χαρακτηρισμού επιφανειών και λεπτών υμενίων

Μέθοδοι χαρακτηρισμού επιφανειών και λεπτών υμενίων Μέθοδοι χαρακτηρισμού επιφανειών και λεπτών υμενίων Εφαρμογές της φυσικής επιφανειών ανάπτυξη κρυστάλλων και λεπτών υμενίων, κατάλυση, διάβρωση διεπιφάνειες σε πολυστρωματικές δομές μετάλλων, ημιαγωγών

Διαβάστε περισσότερα

Στοιχεία κενού. Η μελέτη των επιφανειών γίνεται υπό συνθήκες υπερ υψηλού κενού (UHV) (P<10 9 Torr=1.3x10 12 atm )

Στοιχεία κενού. Η μελέτη των επιφανειών γίνεται υπό συνθήκες υπερ υψηλού κενού (UHV) (P<10 9 Torr=1.3x10 12 atm ) Στοιχεία κενού Η μελέτη των επιφανειών γίνεται υπό συνθήκες υπερ υψηλού κενού (UHV) (P

Διαβάστε περισσότερα

Φασματοσκοπία SIMS (secondary ion mass spectrometry) Φασματοσκοπία μάζης δευτερογενών ιόντων

Φασματοσκοπία SIMS (secondary ion mass spectrometry) Φασματοσκοπία μάζης δευτερογενών ιόντων Φασματοσκοπία SIMS (secondary ion mass spectrometry) Φασματοσκοπία μάζης δευτερογενών ιόντων Ιόντα με υψηλές ενέργειες (συνήθως Ar +, O ή Cs + ) βομβαρδίζουν την επιφάνεια του δείγματος sputtering ουδετέρων

Διαβάστε περισσότερα

Χαρακτηρισμός υλικών με ιόντα

Χαρακτηρισμός υλικών με ιόντα Χαρακτηρισμός υλικών με ιόντα 1. Secondary ion mass spectroscopy (SIMS) Φασματοσκοπία μάζας δευτερογενών ιόντων. Rutherford backscattering (RBS) Φασματοσκοπία οπισθοσκέδασης κατά Rutherford Secondary ion

Διαβάστε περισσότερα

Physical vapor deposition (PVD)-φυσική εναπόθεση ατμών

Physical vapor deposition (PVD)-φυσική εναπόθεση ατμών Physical vapor deposition (PVD)-φυσική εναπόθεση ατμών Μηχανισμός: Το υμένιο αναπτύσσεται στην επιφάνεια του υποστρώματος με διαδικασία συμπύκνωσης από τους ατμούς του. Στις μεθόδους PVD υπάγονται: Evaporation,

Διαβάστε περισσότερα

ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΆ ΥΛΙΚΆ. 1. Παρασκευή Στηριγμένων Καταλυτών. 2. Χαρακτηρισμός Καταλυτών

ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΆ ΥΛΙΚΆ. 1. Παρασκευή Στηριγμένων Καταλυτών. 2. Χαρακτηρισμός Καταλυτών ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΆ ΥΛΙΚΆ 1. Παρασκευή Στηριγμένων Καταλυτών 2. Χαρακτηρισμός Καταλυτών Παρασκευή Στηριγμένων Καταλυτών Τεχνικές Εμποτισμού Ξηρός Εμποτισμός Υγρός Εμποτισμός Απλός Εμποτισμός Εναπόθεση - Καθίζηση

Διαβάστε περισσότερα

Φυσική επιφανειών και εφαρμογές. Άλλες πληροφορίες. Συναπαιτούμενα μαθήματα: Φυσική Στερεάς Κατάστασης Ι, Εισαγωγή στην Φυσική των Υλικών

Φυσική επιφανειών και εφαρμογές. Άλλες πληροφορίες. Συναπαιτούμενα μαθήματα: Φυσική Στερεάς Κατάστασης Ι, Εισαγωγή στην Φυσική των Υλικών Φυσική επιφανειών και εφαρμογές Ελένη Κ. Παλούρα, Καθηγήτρια paloura@auth.gr, 2310 998036, http://users.auth.gr/~paloura 1 Άλλες πληροφορίες Συναπαιτούμενα μαθήματα: Φυσική Στερεάς Κατάστασης Ι, Εισαγωγή

Διαβάστε περισσότερα

Τα αρχικά στάδια της επιταξιακής ανάπτυξης

Τα αρχικά στάδια της επιταξιακής ανάπτυξης Τα αρχικά στάδια της επιταξιακής ανάπτυξης 1 Bulk versus epitaxial growth Η κύριες διαφορές μεταξύ της ανάπτυξης από το τήγμα και της επιταξιακής ανάπτυξης προκύπτουν από την παρουσία του υποστρώματος

Διαβάστε περισσότερα

Οι ακτίνες Χ είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με λ [ m] (ή 0,01-10Å) και ενέργεια φωτονίων kev.

Οι ακτίνες Χ είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με λ [ m] (ή 0,01-10Å) και ενέργεια φωτονίων kev. Οι ακτίνες Χ είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με λ [10-9 -10-12 m] (ή 0,01-10Å) και ενέργεια φωτονίων kev. ότι το αόρατο το «φώς» από τον σωλήνα διαπερνούσε διάφορα υλικά (χαρτί, ξύλο, βιβλία) κατά την

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ. Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Διέλευσης ή Διαπερατότητας

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ. Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Διέλευσης ή Διαπερατότητας ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Διέλευσης ή Διαπερατότητας ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Διέλευσης ή Διαπερατότητας Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Διέλευσης Υψηλής Ανάλυσης JEOL

Διαβάστε περισσότερα

Χαρακτηρισμός και μοντέλα τρανζίστορ λεπτών υμενίων βιομηχανικής παραγωγής: Τεχνολογία μικροκρυσταλλικού πυριτίου χαμηλής θερμοκρασίας

Χαρακτηρισμός και μοντέλα τρανζίστορ λεπτών υμενίων βιομηχανικής παραγωγής: Τεχνολογία μικροκρυσταλλικού πυριτίου χαμηλής θερμοκρασίας Χαρακτηρισμός και μοντέλα τρανζίστορ λεπτών υμενίων βιομηχανικής παραγωγής: Τεχνολογία μικροκρυσταλλικού πυριτίου χαμηλής θερμοκρασίας Υποψήφιος Διδάκτορας: Α. Χατζόπουλος Περίληψη Οι τελευταίες εξελίξεις

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΚΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΕΡΕΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ. Περιληπτική θεωρητική εισαγωγή

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΚΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΕΡΕΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ. Περιληπτική θεωρητική εισαγωγή ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΚΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΕΡΕΑΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ Περιληπτική θεωρητική εισαγωγή α) Τεχνική zchralski Η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη τεχνική ανάπτυξης μονοκρυστάλλων πυριτίου (i), αρίστης ποιότητας,

Διαβάστε περισσότερα

Οι ιδιότητες των αερίων και καταστατικές εξισώσεις. Θεόδωρος Λαζαρίδης Σημειώσεις για τις παραδόσεις του μαθήματος Φυσικοχημεία Ι

Οι ιδιότητες των αερίων και καταστατικές εξισώσεις. Θεόδωρος Λαζαρίδης Σημειώσεις για τις παραδόσεις του μαθήματος Φυσικοχημεία Ι Οι ιδιότητες των αερίων και καταστατικές εξισώσεις Θεόδωρος Λαζαρίδης Σημειώσεις για τις παραδόσεις του μαθήματος Φυσικοχημεία Ι Τι είναι αέριο; Λέμε ότι μία ουσία βρίσκεται στην αέρια κατάσταση όταν αυθόρμητα

Διαβάστε περισσότερα

Τα αρχικά στάδια της επιταξιακής ανάπτυξης

Τα αρχικά στάδια της επιταξιακής ανάπτυξης Τα αρχικά στάδια της επιταξιακής ανάπτυξης Η κύριες διαφορές μεταξύ της ανάπτυξης από το τήγμα και της επιταξιακής ανάπτυξης προκύπτουν από την παρουσία του υποστρώματος και ειδικότερα τις εξής παραμέτρους:

Διαβάστε περισσότερα

Ύλη έβδοµου µαθήµατος

Ύλη έβδοµου µαθήµατος ιάλεξη 7 η Ύλη έβδοµου µαθήµατος Φασµατοσκοπία απορρόφησης ακτίνων Χ, Φασµατοσκοπία οπισθοσκέδασης Rutherford, Φασµατοσκοπία ηλεκτρονίων Auger, Φασµατοσκοπία µάζας δευτερογενών ιόντων. Φασµατοσκοπία απορρόφησης

Διαβάστε περισσότερα

Οι ακτίνες Χ είναι ηλεκτροµαγνητική ακτινοβολία µε λ [10-9 -10-12 m] (ή 0,01-10Å) και ενέργεια φωτονίων kev.

Οι ακτίνες Χ είναι ηλεκτροµαγνητική ακτινοβολία µε λ [10-9 -10-12 m] (ή 0,01-10Å) και ενέργεια φωτονίων kev. Οι ακτίνες Χ είναι ηλεκτροµαγνητική ακτινοβολία µε λ [10-9 -10-12 m] (ή 0,01-10Å) και ενέργεια φωτονίων kev. To ορατό καταλαµβάνει ένα πολύ µικρό µέρος του ηλεκτροµαγνητικού φάσµατος: 1,6-3,2eV. Page 1

Διαβάστε περισσότερα

Τα αρχικά στάδια της επιταξιακής ανάπτυξης

Τα αρχικά στάδια της επιταξιακής ανάπτυξης Τα αρχικά στάδια της επιταξιακής ανάπτυξης Η κύριες διαφορές μεταξύ της ανάπτυξης από το τήγμα και της επιταξιακής ανάπτυξης προκύπτουν από την παρουσία του υποστρώματος και ειδικότερα τις εξής παραμέτρους:

Διαβάστε περισσότερα

Mετασχηματισμοί διάχυσης στα στερεά / Πυρηνοποίηση στην στερεά κατάσταση. Ομογενής πυρηνοποίηση στα στερεά/μετασχηματισμοί διάχυσης.

Mετασχηματισμοί διάχυσης στα στερεά / Πυρηνοποίηση στην στερεά κατάσταση. Ομογενής πυρηνοποίηση στα στερεά/μετασχηματισμοί διάχυσης. Mετασχηματισμοί διάχυσης στα στερεά / Πυρηνοποίηση στην στερεά κατάσταση Ομογενής πυρηνοποίηση στα στερεά/μετασχηματισμοί διάχυσης. Το πρόβλημα: Ιζηματοποίηση φάσης β (πλούσια στο στοιχείο Β) από ένα υπέρκορο

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΙΠΕΔΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ. αρχικό υλικό. *στάδια επίπεδης τεχνολογίας. πλακίδιο Si. *ακολουθία βημάτων που προσθέτουν ή αφαιρούν υλικά στο πλακίδιο Si

ΕΠΙΠΕΔΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ. αρχικό υλικό. *στάδια επίπεδης τεχνολογίας. πλακίδιο Si. *ακολουθία βημάτων που προσθέτουν ή αφαιρούν υλικά στο πλακίδιο Si ΕΠΙΠΕΔΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ αρχικό υλικό + *στάδια επίπεδης τεχνολογίας πλακίδιο Si *ακολουθία βημάτων που προσθέτουν ή αφαιρούν υλικά στο πλακίδιο Si οξείδωση εναπόθεση διάχυση φωτολιθογραφία φωτοχάραξη Παραγωγή

Διαβάστε περισσότερα

Τ, Κ Η 2 Ο(g) CΟ(g) CO 2 (g) Λύση Για τη συγκεκριμένη αντίδραση στους 1300 Κ έχουμε:

Τ, Κ Η 2 Ο(g) CΟ(g) CO 2 (g) Λύση Για τη συγκεκριμένη αντίδραση στους 1300 Κ έχουμε: ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ 5-6 (Α. Χημική Θερμοδυναμική) η Άσκηση Η αντίδραση CO(g) + H O(g) CO (g) + H (g) γίνεται σε θερμοκρασία 3 Κ. Να υπολογιστεί το κλάσμα των ατμών του

Διαβάστε περισσότερα

Ύλη ένατου µαθήµατος. Οπτικό µικροσκόπιο, Ηλεκτρονική µικροσκοπία σάρωσης, Ηλεκτρονική µικροσκοπία διέλευσης.

Ύλη ένατου µαθήµατος. Οπτικό µικροσκόπιο, Ηλεκτρονική µικροσκοπία σάρωσης, Ηλεκτρονική µικροσκοπία διέλευσης. ιάλεξη 9 η Ύλη ένατου µαθήµατος Οπτικό µικροσκόπιο, Ηλεκτρονική µικροσκοπία σάρωσης, Ηλεκτρονική µικροσκοπία διέλευσης. Μέθοδοι µικροσκοπικής ανάλυσης των υλικών Οπτική µικροσκοπία (Optical microscopy)

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΑ Υλικα 3ο μεροσ. Θεωρητικη αναλυση

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΑ Υλικα 3ο μεροσ. Θεωρητικη αναλυση ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΚΑ Υλικα 3ο μεροσ Θεωρητικη αναλυση μεταλλα Έχουν κοινές φυσικές ιδιότητες που αποδεικνύεται πως είναι αλληλένδετες μεταξύ τους: Υψηλή φυσική αντοχή Υψηλή πυκνότητα Υψηλή ηλεκτρική και θερμική

Διαβάστε περισσότερα

Οι περισσότεροι μονοτοιχωματικοί νανοσωλήνες έχουν διάμετρο περί του 1 νανομέτρου (υπενθυμίζεται ότι 1nm = 10 Å).

Οι περισσότεροι μονοτοιχωματικοί νανοσωλήνες έχουν διάμετρο περί του 1 νανομέτρου (υπενθυμίζεται ότι 1nm = 10 Å). 1 2 Οι περισσότεροι μονοτοιχωματικοί νανοσωλήνες έχουν διάμετρο περί του 1 νανομέτρου (υπενθυμίζεται ότι 1nm = 10 Å). Οι πολυτοιχωματικοί νανοσωλήνες άνθρακα αποτελούνται από δύο ή περισσότερους ομοαξονικούς

Διαβάστε περισσότερα

Η επαφή p n. Η επαφή p n. Υπενθύμιση: Ημιαγωγός τύπου n. Υπενθύμιση: Ημιαγωγός τύπου p

Η επαφή p n. Η επαφή p n. Υπενθύμιση: Ημιαγωγός τύπου n. Υπενθύμιση: Ημιαγωγός τύπου p Η επαφή p n Τι είναι Που χρησιμεύει Η επαφή p n p n Η διάταξη που αποτελείται από μία επαφή p n ονομάζεται δίοδος. Άνοδος Κάθοδος Δ. Γ. Παπαγεωργίου Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων

Διαβάστε περισσότερα

ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΑΚΤΙΝΩΝ Χ

ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΑΚΤΙΝΩΝ Χ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΑΚΤΙΝΩΝ Χ Ορισµός ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΑΚΤΙΝΩΝ Χ - Οι ακτίνες Χ είναι ηλεκτροµαγνητική ακτινοβολία µικρού µήκους κύµατος (10-5 - 100 Å) - Συνήθως χρησιµοποιούνται ακτίνες Χ µε µήκος κύµατος 0.1-25

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ ΔΡ. ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ ΜΠΙΝΑΣ Τμήμα Φυσικής, Πανεπιστήμιο Κρήτης Email: binasbill@iesl.forth.gr Thl. 1269 Crete Center for Quantum Complexity and Nanotechnology Department of Physics, University

Διαβάστε περισσότερα

Χημικός & δομικός χαρακτηρισμός επιφανειών και λεπτών υμενίων

Χημικός & δομικός χαρακτηρισμός επιφανειών και λεπτών υμενίων Χημικός & δομικός χαρακτηρισμός επιφανειών και λεπτών υμενίων Χημική σύσταση προσρόφηση δεσμοί Επιφάνειες Αρχικά στάδια ανάπτυξης Χωρική κατανομή Depth profiling επιφάνειες Ετερογενής πυρηνοποίηση & ανάπτυξη

Διαβάστε περισσότερα

Διατάξεις ημιαγωγών. Δίοδος, δίοδος εκπομπής φωτός (LED) Τρανζίστορ. Ολοκληρωμένο κύκλωμα

Διατάξεις ημιαγωγών. Δίοδος, δίοδος εκπομπής φωτός (LED) Τρανζίστορ. Ολοκληρωμένο κύκλωμα Δίοδος, δίοδος εκπομπής φωτός (LED) Διατάξεις ημιαγωγών p n Άνοδος Κάθοδος Δ. Γ. Παπαγεωργίου Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Άνοδος Κάθοδος dpapageo@cc.uoi.gr http://pc64.materials.uoi.gr/dpapageo

Διαβάστε περισσότερα

1) Να οριστεί η δοµή των στερεών. 2) Ποιες είναι οι καταστάσεις της ύλης; 3) Τι είναι κρυσταλλικό πλέγµα και κρυσταλλική κυψελίδα;

1) Να οριστεί η δοµή των στερεών. 2) Ποιες είναι οι καταστάσεις της ύλης; 3) Τι είναι κρυσταλλικό πλέγµα και κρυσταλλική κυψελίδα; ιάλεξη η 10 ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ ιάλεξη 4η 1) Να οριστεί η δοµή των στερεών. 2) Ποιες είναι οι καταστάσεις της ύλης; 3) Τι είναι κρυσταλλικό πλέγµα και κρυσταλλική κυψελίδα; 4) Ποια είναι η ιδιότητα, η οποία ξεχωρίζει

Διαβάστε περισσότερα

1.2. Ο ΣΙΔΗΡΟΣ ΚΑΙ ΤΑ ΚΡΑΜΑΤΑ ΤΟΥ.

1.2. Ο ΣΙΔΗΡΟΣ ΚΑΙ ΤΑ ΚΡΑΜΑΤΑ ΤΟΥ. 1.2. Ο ΣΙΔΗΡΟΣ ΚΑΙ ΤΑ ΚΡΑΜΑΤΑ ΤΟΥ. Ο σίδηρος πολύ σπάνια χρησιμοποιείται στη χημικά καθαρή του μορφή. Συνήθως είναι αναμεμειγμένος με άλλα στοιχεία, όπως άνθρακα μαγγάνιο, νικέλιο, χρώμιο, πυρίτιο, κ.α.

Διαβάστε περισσότερα

Εύρεση της περιοχής λειτουργίας και της τάσης εργασίας του απαριθµητή Geiger-Müller

Εύρεση της περιοχής λειτουργίας και της τάσης εργασίας του απαριθµητή Geiger-Müller AΣΚΗΣΗ 1 Εύρεση της περιοχής λειτουργίας και της τάσης εργασίας του απαριθµητή Geiger-Müller 1. Εισαγωγή Ο ανιχνευτής Geiger-Müller, που είναι ένα από τα πιο γνωστά όργανα µέτρησης ιονίζουσας ακτινοβολίας,

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Ενότητα:

ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Ενότητα: ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Ενότητα: ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ Επιμέλεια: ΧΑΡΑΛΑΜΠΟΣ ΔΡΙΒΑΣ Τμήμα: ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΤΡΑΣ 1 η ΣΕΙΡΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ 1. Τι τάξη μεγέθους είναι οι ενδοατομικές αποστάσεις και ποιες υποδιαιρέσεις του

Διαβάστε περισσότερα

Εξετάσεις Φυσικής για τα τμήματα Βιοτεχνολ. / Ε.Τ.Δ.Α Ιούνιος 2014 (α) Ονοματεπώνυμο...Τμήμα...Α.Μ...

Εξετάσεις Φυσικής για τα τμήματα Βιοτεχνολ. / Ε.Τ.Δ.Α Ιούνιος 2014 (α) Ονοματεπώνυμο...Τμήμα...Α.Μ... Εξετάσεις Φυσικής για τα τμήματα Βιοτεχνολ. / Ε.Τ.Δ.Α Ιούνιος 2014 (α) Ονοματεπώνυμο...Τμήμα...Α.Μ... Σημείωση: Διάφοροι τύποι και φυσικές σταθερές βρίσκονται στην τελευταία σελίδα. Θέμα 1ο (20 μονάδες)

Διαβάστε περισσότερα

Γραπτή εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών ΙI»-Σεπτέμβριος 2016

Γραπτή εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών ΙI»-Σεπτέμβριος 2016 Γραπτή εξέταση «Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών ΙI»-Σεπτέμβριος 016 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ-ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ ΘΕΜΑ

Διαβάστε περισσότερα

2η Εργαστηριακή Άσκηση Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία Θεωρητικό μέρος

2η Εργαστηριακή Άσκηση Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία Θεωρητικό μέρος 2η Εργαστηριακή Άσκηση Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία Θεωρητικό μέρος Όπως είναι γνωστό από την καθημερινή εμπειρία τα περισσότερα σώματα που χρησιμοποιούνται στις ηλεκτρικές ηλεκτρονικές

Διαβάστε περισσότερα

Μάθημα 23 ο. Μεταλλικός Δεσμός Θεωρία Ζωνών- Ημιαγωγοί Διαμοριακές Δυνάμεις

Μάθημα 23 ο. Μεταλλικός Δεσμός Θεωρία Ζωνών- Ημιαγωγοί Διαμοριακές Δυνάμεις Μάθημα 23 ο Μεταλλικός Δεσμός Θεωρία Ζωνών- Ημιαγωγοί Διαμοριακές Δυνάμεις Μεταλλικός Δεσμός Μοντέλο θάλασσας ηλεκτρονίων Πυρήνες σε θάλασσα e -. Μεταλλική λάμψη. Ολκιμότητα. Εφαρμογή δύναμης Γενική και

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΝΑΝΟΔΟΜΗΜΕΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΜΕ ΝΑΝΟΣΩΛΗΝΕΣ ΑΝΘΡΑΚΑ ΓΙΑ ΧΡΗΣΗ ΣΕ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΥΨΗΛΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΝΑΝΟΔΟΜΗΜΕΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΜΕ ΝΑΝΟΣΩΛΗΝΕΣ ΑΝΘΡΑΚΑ ΓΙΑ ΧΡΗΣΗ ΣΕ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΥΨΗΛΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΝΑΝΟΔΟΜΗΜΕΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΜΕ ΝΑΝΟΣΩΛΗΝΕΣ ΑΝΘΡΑΚΑ ΓΙΑ ΧΡΗΣΗ ΣΕ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΥΨΗΛΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ Πετούσης Μάρκος, Δρ. Μηχανολόγος Μηχανικός Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Τ.Ε. ΤΕΙ Κρήτης Σύνθετα υλικά Σύνθετα υλικά

Διαβάστε περισσότερα

ΣΥΣΤΗΜΑ και ΘΕΩΡΙΑ ΚΕΝΟΥ

ΣΥΣΤΗΜΑ και ΘΕΩΡΙΑ ΚΕΝΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑ και ΘΕΩΡΙΑ ΚΕΝΟΥ Το σύστημα κενού Το σύστημα κενού ενός Ηλεκτρονικού Μικροσκοπίου έχει σκοπό την αφαίρεση του αέρα ή άλλων αερίων μέσα από την κολώνα. Μόρια αερίου συγκρούονται με την δέσμη ηλεκτρονίων

Διαβάστε περισσότερα

ηλεκτρικό ρεύμα ampere

ηλεκτρικό ρεύμα ampere Ηλεκτρικό ρεύμα Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι ο ρυθμός με τον οποίο διέρχεται ηλεκτρικό φορτίο από μια περιοχή του χώρου. Η μονάδα μέτρησης του ηλεκτρικού ρεύματος στο σύστημα SI είναι το ampere (A). 1 A =

Διαβάστε περισσότερα

Ανθεκτικότητα Υλικών και Περιβάλλον

Ανθεκτικότητα Υλικών και Περιβάλλον Ανθεκτικότητα Υλικών και Περιβάλλον Ν. Μ. Μπάρκουλα, Επίκουρη Καθηγήτρια, Δρ. Μηχ/γος Μηχανικός 1 Τι είναι: Περίγραμμα Μαθήματος Επιλογής Μάθημα Επιλογής στο 9ο Εξάμηνο του ΤΜΕΥ Με τι ασχολείται: Με την

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΙΡΑΜΑ 4: ΟΠΤΙΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ AΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ

ΠΕΙΡΑΜΑ 4: ΟΠΤΙΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ AΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΠΕΙΡΑΜΑ 4: ΟΠΤΙΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ AΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ [1] ΘΕΩΡΙΑ Σύμφωνα με τη κβαντομηχανική, τα άτομα απορροφούν ηλεκτρομαγνητική ενέργεια με διακριτό τρόπο, με «κβάντο» ενέργειας την ενέργεια hv ενός φωτονίου,

Διαβάστε περισσότερα

πρόδρομος της επιταξίας μοριακής δέσμης (ΜΒΕ).

πρόδρομος της επιταξίας μοριακής δέσμης (ΜΒΕ). Εξάχνωση η απλούστερη PVD μέθοδος πρόδρομος της επιταξίας μοριακής δέσμης (ΜΒΕ). Το υπό εξάτμιση υλικό θερμαίνεται σε κατάλληλο δοχείο (boat) και οι ατμοί του συμπυκνώνονται στο ψυχρό υπόστρωμα. Η θέρμανση

Διαβάστε περισσότερα

Ανιχνευτές σωματιδίων

Ανιχνευτές σωματιδίων Ανιχνευτές σωματιδίων Προκειμένου να κατανοήσουμε την φύση του πυρήνα αλλά και να καταγράψουμε τις ιδιότητες των στοιχειωδών σωματιδίων εκτός των επιταχυντικών συστημάτων και υποδομών εξίσου απαραίτητη

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 2 Χημικοί Δεσμοί

Κεφάλαιο 2 Χημικοί Δεσμοί Κεφάλαιο 2 Χημικοί Δεσμοί Σύνοψη Παρουσιάζονται οι χημικοί δεσμοί, ιοντικός, μοριακός, ατομικός, μεταλλικός. Οι ιδιότητες των υλικών τόσο οι φυσικές όσο και οι χημικές εξαρτώνται από το είδος ή τα είδη

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΙΡΑΜΑ FRANK-HERTZ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΔΙΕΓΕΡΣΗΣ ΕΝΟΣ ΑΤΟΜΟΥ

ΠΕΙΡΑΜΑ FRANK-HERTZ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΔΙΕΓΕΡΣΗΣ ΕΝΟΣ ΑΤΟΜΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑ FRANK-HERTZ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΔΙΕΓΕΡΣΗΣ ΕΝΟΣ ΑΤΟΜΟΥ Η απορρόφηση ενέργειας από τα άτομα γίνεται ασυνεχώς και σε καθορισμένες ποσότητες. Λαμβάνοντας ένα άτομο ορισμένα ποσά ενέργειας κάποιο

Διαβάστε περισσότερα

Κρυσταλλικές ατέλειες στερεών

Κρυσταλλικές ατέλειες στερεών Κρυσταλλικές ατέλειες στερεών Χαράλαμπος Στεργίου Dr.Eng. chstergiou@uowm.gr Ατέλειες Τεχνολογία Υλικών Ι Ατέλειες Ατέλειες στερεών Ο τέλειος κρύσταλλος δεν υπάρχει στην φύση. Η διάταξη των ατόμων σε δομές

Διαβάστε περισσότερα

Ο πυρήνας του ατόμου

Ο πυρήνας του ατόμου Ο πυρήνας του ατόμου Αρχές 19 ου αιώνα: Η ανακάλυψη της ραδιενέργειας, (αυθόρμητης εκπομπής σωματιδίων και / ή ακτινοβολίας από στοιχεία), βοήθησε τα μέγιστα στην έρευνα της δομής του ατόμου. Ποια είδη

Διαβάστε περισσότερα

4. Παρατηρείστε το ίχνος ενός ηλεκτρονίου (click here to select an electron

4. Παρατηρείστε το ίχνος ενός ηλεκτρονίου (click here to select an electron Τα ηλεκτρόνια στα Μέταλλα Α. Χωρίς ηλεκτρικό πεδίο: 1. Τι είδους κίνηση κάνουν τα ηλεκτρόνια; Τα ηλεκτρόνια συγκρούονται μεταξύ τους; 2. Πόσα ηλεκτρόνια περνάνε προς τα δεξιά και πόσα προς τας αριστερά

Διαβάστε περισσότερα

Μια εισαγωγή στις Ακτίνες Χ. Πηγές ακτίνων Χ Φάσματα ακτίνων Χ O νόμος του Moseley Εξασθένηση ακτινοβολίας ακτίνων Χ

Μια εισαγωγή στις Ακτίνες Χ. Πηγές ακτίνων Χ Φάσματα ακτίνων Χ O νόμος του Moseley Εξασθένηση ακτινοβολίας ακτίνων Χ Μια εισαγωγή στις Ακτίνες Χ Πηγές ακτίνων Χ Φάσματα ακτίνων Χ O νόμος του Moseley Εξασθένηση ακτινοβολίας ακτίνων Χ Πειράματα Φυσικής: Ακτινοβολία Ακτίνων Χ Πηγές Ακτίνων Χ Οι ακτίνες Χ ή ακτίνες Roetge,

Διαβάστε περισσότερα

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ (Α. Χημική Θερμοδυναμική) H 298

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ (Α. Χημική Θερμοδυναμική) H 298 ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ 4-5 (Α. Χημική Θερμοδυναμική) η Άσκηση Από τα δεδομένα του πίνακα που ακολουθεί και δεχόμενοι ότι όλα τα αέρια είναι ιδανικά, να υπολογίσετε: α)

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 1

ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 1 ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 1 Ενότητα: ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ Επιμέλεια: ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΚΟΥΤΡΟΥΜΑΝΗΣ Τμήμα: ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΤΡΑΣ 5 Μαρτίου 2015 2 ο Φροντιστήριο 1) Ποια είναι τα ηλεκτρόνια σθένους και ποιός ο ρόλος τους;

Διαβάστε περισσότερα

Παραγωγή ακτίνων Χ. V e = h ν = h c/λ λ min = h c/v e λ min (Å) 12400/V

Παραγωγή ακτίνων Χ. V e = h ν = h c/λ λ min = h c/v e λ min (Å) 12400/V Παραγωγή ακτίνων Χ Οι ακτίνες Χ είναι ηλεκτροµαγνητική ακτινοβολία µε µήκη κύµατος της τάξης των Å (=10-10 m). Στο ηλεκτροµαγνητικό φάσµα η ακτινοβολία Χ εκτείνεται µεταξύ της περιοχής των ακτίνων γ και

Διαβάστε περισσότερα

ηλεκτρικό ρεύµα ampere

ηλεκτρικό ρεύµα ampere Ηλεκτρικό ρεύµα Το ηλεκτρικό ρεύµα είναι ο ρυθµός µε τον οποίο διέρχεται ηλεκτρικό φορτίο από µια περιοχή του χώρου. Η µονάδα µέτρησης του ηλεκτρικού ρεύµατος στο σύστηµα SI είναι το ampere (A). 1 A =

Διαβάστε περισσότερα

6. ΘΕΡΜΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ

6. ΘΕΡΜΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ 6-1 6. ΘΕΡΜΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΠΟΛΥΜΕΡΩΝ 6.1. ΙΑ ΟΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Πολλές βιοµηχανικές εφαρµογές των πολυµερών αφορούν τη διάδοση της θερµότητας µέσα από αυτά ή γύρω από αυτά. Πολλά πολυµερή χρησιµοποιούνται

Διαβάστε περισσότερα

Φασματοσκοπίας UV/ορατού Φασματοσκοπίας υπερύθρου Φασματοσκοπίας άπω υπερύθρου / μικροκυμάτων Φασματοσκοπίας φθορισμού Φασματοσκοπίας NMR

Φασματοσκοπίας UV/ορατού Φασματοσκοπίας υπερύθρου Φασματοσκοπίας άπω υπερύθρου / μικροκυμάτων Φασματοσκοπίας φθορισμού Φασματοσκοπίας NMR Φασματοσκοπία Ερμηνεία & εφαρμογές : Φασματοσκοπίας UV/ορατού Φασματοσκοπίας υπερύθρου Φασματοσκοπίας άπω υπερύθρου / μικροκυμάτων Φασματοσκοπίας φθορισμού Φασματοσκοπίας NMR Ποια φαινόμενα παράγουν τα

Διαβάστε περισσότερα

ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΚΕΡΑΜΙΚΩΝ. Χ. Κορδούλης

ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΚΕΡΑΜΙΚΩΝ. Χ. Κορδούλης ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΚΕΡΑΜΙΚΩΝ Χ. Κορδούλης ΚΕΡΑΜΙΚΑ ΥΛΙΚΑ Τα κεραμικά υλικά είναι ανόργανα µη μεταλλικά υλικά (ενώσεις μεταλλικών και μη μεταλλικών στοιχείων), τα οποία έχουν υποστεί θερμική κατεργασία

Διαβάστε περισσότερα

Αγωγιμότητα στα μέταλλα

Αγωγιμότητα στα μέταλλα Η κίνηση των ατόμων σε κρυσταλλικό στερεό Θερμοκρασία 0 Θερμοκρασία 0 Δ. Γ. Παπαγεωργίου Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων dpapageo@cc.uoi.gr http://pc164.materials.uoi.gr/dpapageo

Διαβάστε περισσότερα

Η ΦΩΤΟΛΙΘΟΓΡΑΦΙΑ & ΟΙ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΤΗΣ

Η ΦΩΤΟΛΙΘΟΓΡΑΦΙΑ & ΟΙ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΤΗΣ Η ΦΩΤΟΛΙΘΟΓΡΑΦΙΑ & ΟΙ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΤΗΣ προσέγγιση top down στην κατασκευή νανοδομών Ε. Κ. Παλούρα Φυσική επιφανειών & εφαρμογές 2014 1 ΦΩΤΟΛΙΘΟΓΡΑΦΙΑ Για την κατασκευή διατάξεων, π.χ. τρανζίστορ, απαιτείται

Διαβάστε περισσότερα

Φυσική Στερεάς Κατάστασης η ομάδα ασκήσεων Διδάσκουσα Ε. Κ. Παλούρα

Φυσική Στερεάς Κατάστασης η ομάδα ασκήσεων Διδάσκουσα Ε. Κ. Παλούρα Φυσική Στερεάς Κατάστασης -05 η ομάδα ασκήσεων. Έστω ημιαγωγός με συγκέντρωση προσμείξεων Ν>> i. Όλες οι προσμείξεις είναι ιονισμένες και ισχύει =, p= i /. Η πρόσμειξη είναι τύπου p ή? : Όλες οι προσμείξεις

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ: Τεχνολογία Κατασκευής Ολοκληρωµένων Κυκλωµάτων

ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ: Τεχνολογία Κατασκευής Ολοκληρωµένων Κυκλωµάτων ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ: Τεχνολογία Κατασκευής Ολοκληρωµένων Κυκλωµάτων Required Text: Microelectronic Devices, Keith Leaver (6 th Chapter) Τεχνολογία Κατασκευής Ολοκληρωµένων Κυκλωµάτων Si SiO 2

Διαβάστε περισσότερα

H φασματοσκοπία μάζας: αναλυτική τεχνική αναγνώρισης αγνώστων ενώσεων, ποσοτικοποίησης γνωστών και διευκρίνισης της δομής.

H φασματοσκοπία μάζας: αναλυτική τεχνική αναγνώρισης αγνώστων ενώσεων, ποσοτικοποίησης γνωστών και διευκρίνισης της δομής. ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΜΑΖΑΣ (mass spectrometry) H φασματοσκοπία μάζας: αναλυτική τεχνική αναγνώρισης αγνώστων ενώσεων, ποσοτικοποίησης γνωστών και διευκρίνισης της δομής. Βασίζεται στην αρχή ότι τα κινούμενα ιόντα

Διαβάστε περισσότερα

Ηλεκτρονική Μικροσκοπία

Ηλεκτρονική Μικροσκοπία ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Β. Μπίνας, Γ. Κυριακίδης Τμήμα Φυσικής Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται στην άδεια χρήσης Creative Commons και ειδικότερα

Διαβάστε περισσότερα

ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ: Τα άτομα έχουν διακριτές ενεργειακές στάθμες ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΤΑ ΦΑΣΜΑΤΑ

ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ: Τα άτομα έχουν διακριτές ενεργειακές στάθμες ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΤΑ ΦΑΣΜΑΤΑ ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ: Τα άτομα έχουν διακριτές ενεργειακές στάθμες ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΤΑ ΦΑΣΜΑΤΑ Ένα σημαντικό αποτέλεσμα της κβαντομηχανικής θεωρίας είναι ότι τα μόρια, όχι μόνο βρίσκονται σε διακριτές ενεργειακές

Διαβάστε περισσότερα

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (13 η σειρά διαφανειών)

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (13 η σειρά διαφανειών) ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ Δρ. Δ. Λαμπάκης (13 η σειρά διαφανειών) Η επίπεδη τεχνολογία κατασκευής ολοκληρωμένων κυκλωμάτων περιλαμβάνει τις ακόλουθες ανεξάρτητες διεργασίες: ανάπτυξη

Διαβάστε περισσότερα

Η ανάλυση στον 21 ο αιώνα. Αναλύσεις και σε άλλα είδη κεραμικής όπως ειδώλια, πλίνθοι, φούρνοι (εστίες).

Η ανάλυση στον 21 ο αιώνα. Αναλύσεις και σε άλλα είδη κεραμικής όπως ειδώλια, πλίνθοι, φούρνοι (εστίες). Η ανάλυση στον 21 ο αιώνα Πλήθος εξειδικευμένων μελετών που συνδυάζουν περισσότερες από μία αναλυτικές τεχνικές Εφαρμογή αναλυτικών τεχνικών σε κεραμικά σύνολα προϊστορικών αλλά και ιστορικών χρόνων Αναλύσεις

Διαβάστε περισσότερα

Το υποσύστηµα "αίσθησης" απαιτήσεις και επιδόσεις φυσικά µεγέθη γενική δοµή και συγκρότηση

Το υποσύστηµα αίσθησης απαιτήσεις και επιδόσεις φυσικά µεγέθη γενική δοµή και συγκρότηση Το υποσύστηµα "αίσθησης" απαιτήσεις και επιδόσεις φυσικά µεγέθη γενική δοµή και συγκρότηση Το υποσύστηµα "αίσθησης" είσοδοι της διάταξης αντίληψη του "περιβάλλοντος" τροφοδοσία του µε καθορίζει τις επιδόσεις

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην πυρηνοποίηση. http://users.auth.gr/~paloura/ Ομο- & ετερογενής πυρηνοποίηση: αρχικά στάδια ανάπτυξης υλικών ή σχηματισμού νέας φάσης.

Εισαγωγή στην πυρηνοποίηση. http://users.auth.gr/~paloura/ Ομο- & ετερογενής πυρηνοποίηση: αρχικά στάδια ανάπτυξης υλικών ή σχηματισμού νέας φάσης. Εισαγωγή στην πυρηνοποίηση. http://users.auth.gr/~paloura/ Αντικείμενο Ομο- & ετερογενής πυρηνοποίηση: αρχικά στάδια ανάπτυξης υλικών ή σχηματισμού νέας φάσης. Ομογενής πυρηνοποίηση: αυθόρμητος σχηματισμός

Διαβάστε περισσότερα

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΤΗ ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΤΟΥ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ ΑΝΟΔΙΩΣΗ

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΤΗ ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΤΟΥ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ ΑΝΟΔΙΩΣΗ Εισαγωγή ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΤΗ ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΤΟΥ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ ΑΝΟΔΙΩΣΗ Το γαλβανικό κελί (γαλβανική διάβρωση) είναι μια ηλεκτροχημική αντίδραση οξείδωσης-αναγωγής (redox), η οποία συμβαίνει όταν δύο ανόμοια μέταλλα

Διαβάστε περισσότερα

Θεωρία του Sommerfeld ή jellium model (συνέχεια από το 1 ο μάθημα).

Θεωρία του Sommerfeld ή jellium model (συνέχεια από το 1 ο μάθημα). MA8HMA _08.doc Θεωρία του Sommerfeld ή jellium model (συνέχεια από το ο μάθημα). Τα e καταλαμβάνουν ενεργειακές στάθμες σύμφωνα με την αρχή του Pauli και η κατανομή τους για Τ0 δίδεται από τη συνάρτηση

Διαβάστε περισσότερα

ΧΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΝΟΤΗΤΑ: 1.2

ΧΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΝΟΤΗΤΑ: 1.2 ΕΝΟΤΗΤΑ: 1.2 Η ύλη συναντάται σε τρεις φυσικές καταστάσεις: Στερεή: έχει καθορισμένη μάζα, σχήμα και όγκο. Υγρή: έχει καθορισμένη μάζα και όγκο, ενώ σχήμα κάθε φορά παίρνει το σχήμα του δοχείου που το

Διαβάστε περισσότερα

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014 ΤΑΞΗ: ΜΑΘΗΜΑ: Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ / ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΘΕΜΑ Α Ηµεροµηνία: Κυριακή 13 Απριλίου 2014 ιάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ 1. ύο µονοχρωµατικές ακτινοβολίες Α και Β µε µήκη κύµατος στο κενό

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών Εργαστηριακή Άσκηση 08 Έλεγχος Συγκολλήσεων Διδάσκοντες: Δρ Γεώργιος Ι. Γιαννόπουλος Δρ Θεόδωρος Λούτας Δρ Χρήστος Κατσιρόπουλος Τμήμα Μηχανολογίας ΑΤΕΙ Πατρών Πάτρα 2011

Διαβάστε περισσότερα

Χημικός & δομικός χαρακτηρισμός επιφανειών & λεπτών υμενίων

Χημικός & δομικός χαρακτηρισμός επιφανειών & λεπτών υμενίων Χημικός & δομικός χαρακτηρισμός επιφανειών & λεπτών υμενίων δομή Χημική σύσταση Δεσμοί Επιφανειακές διεργασίες Π.χ. διάχυση, οξείδωση Επιφάνειες/ διεπιφάνειες Χωρική κατανομή στοιχείων Αρχικά στάδια ανάπτυξης

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών

Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών Εργαστηριακή Άσκηση 04 Επιμετάλλωση Διδάσκοντες: Δρ Γεώργιος Ι. Γιαννόπουλος Δρ Θεώνη Ασημακοπούλου Δρ Θεόδωρος Λούτας Τμήμα Μηχανολογίας ΑΤΕΙ Πατρών Πάτρα 2011 Διάβρωση Διάβρωση

Διαβάστε περισσότερα

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΕΩΣ ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΗ ΟΥΣΙΑΣ ΑΠΟ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΕΩΣ ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΗ ΟΥΣΙΑΣ ΑΠΟ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΕΩΣ ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΗ ΟΥΣΙΑΣ ΑΠΟ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ Έννοιες που πρέπει να γνωρίζετε Ισορροπία φάσεων, εξίσωση Clauiu-Clapeyron Θέμα ασκήσεως Προσρόφηση ουσίας από αραιά διαλύματα. Προσδιορισμός ισόθερμων

Διαβάστε περισσότερα

Κβαντικά σύρματα, κβαντικές τελείες, νανοτεχνολογία Nucleation of a Si nanowire

Κβαντικά σύρματα, κβαντικές τελείες, νανοτεχνολογία Nucleation of a Si nanowire Ετερογενής πυρηνοποίηση Ομογενής πυρηνοποίηση συμβαίνει σπάνια γιατί σχεδόν πάντα υπάρχουν διαθέσιμες ετερογενείς θέσεις για πυρηνοποίηση (π.χ. τοιχώματα, σωματίδια προσμείξεων) που μειώνουν τη ΔG. Στόχος

Διαβάστε περισσότερα

Γραµµοµοριακός όγκος. Ο Νόµος του Avogadro

Γραµµοµοριακός όγκος. Ο Νόµος του Avogadro ΤΟ MOL ΣΤΑ ΑΕΡΙΑ Γραµµοµοριακός όγκος Ο Νόµος του Avogadro Ελένη ανίλη, Χηµικός, Msc., Ph.D 2 Η ΧΡΗΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΟΥ MOL ΣΤΑ ΑΕΡΙΑ Όπως ήδη ξέρεις τα αέρια είναι πολύ ελαφρά. Είναι δύσκολο να τα ζυγίσουµε όµως

Διαβάστε περισσότερα

Ο Πυρήνας του Ατόμου

Ο Πυρήνας του Ατόμου 1 Σκοποί: Ο Πυρήνας του Ατόμου 15/06/12 I. Να δώσει μία εισαγωγική περιγραφή του πυρήνα του ατόμου, και της ενέργειας που μπορεί να έχει ένα σωματίδιο για να παραμείνει δέσμιο μέσα στον πυρήνα. II. III.

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΙΡΑΜΑ 4: ΑΓΩΓΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΜΟΝΤΕΛΟ ΣΠΙΤΙΟΥ [1] ΑΡΧΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ

ΠΕΙΡΑΜΑ 4: ΑΓΩΓΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΜΟΝΤΕΛΟ ΣΠΙΤΙΟΥ [1] ΑΡΧΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΠΕΙΡΑΜΑ 4: ΑΓΩΓΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΜΟΝΤΕΛΟ ΣΠΙΤΙΟΥ [1] ΑΡΧΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ Χρησιμοποιούμε ένα μοντέλο σπιτιού το οποίο διαθέτει παράθυρα/τοίχους που μπορούν να αντικατασταθούν και προσδιορίζουμε τους συντελεστές

Διαβάστε περισσότερα

Διάχυση και εφαρμογές. Αυτο-διάχυση (self-diffusion), π.χ. διάχυση ραδιενεργών ισοτόπων.

Διάχυση και εφαρμογές. Αυτο-διάχυση (self-diffusion), π.χ. διάχυση ραδιενεργών ισοτόπων. Διάχυση και εφαρμογές. Βαθμίδα συγκέντρωσης φαινόμενα μεταφοράς μάζης ή διάχυσης Αυτο-διάχυση (self-diffusion), π.χ. διάχυση ραδιενεργών ισοτόπων. Στην τεχνολογία υλικών οι βαθμίδες συγκέντρωσης χρησιμοποιούνται

Διαβάστε περισσότερα

ΣΦΑΛΜΑΤΑ ΣΤΕΡΕΟΠΟΙΗΣΗΣ ΚΑΙ ΧΥΤΕΥΣΕΩΝ. Πορώδες αερίων

ΣΦΑΛΜΑΤΑ ΣΤΕΡΕΟΠΟΙΗΣΗΣ ΚΑΙ ΧΥΤΕΥΣΕΩΝ. Πορώδες αερίων ΣΦΑΛΜΑΤΑ ΣΤΕΡΕΟΠΟΙΗΣΗΣ ΚΑΙ ΧΥΤΕΥΣΕΩΝ Πορώδες αερίων Πορώδες που προέρχεται από αέρια διαλυμένα στο υγρό τα οποία εκροφώνται κατά τη στερεοποίηση λόγω μικρής διαλύτότητας. Κυρίως υδρογόνο είναι το αέριο

Διαβάστε περισσότερα

Επαφές μετάλλου ημιαγωγού

Επαφές μετάλλου ημιαγωγού Δίοδος Schottky Επαφές μετάλλου ημιαγωγού Δ. Γ. Παπαγεωργίου Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Τι είναι Ημιαγωγός Κατασκευάζεται με εξάχνωση μετάλλου το οποίο μεταφέρεται στην επιφάνεια

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΕΡΥΘΡΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ (IR)

ΥΠΕΡΥΘΡΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ (IR) ΥΠΕΡΥΘΡΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ (IR) ΥΠΕΡΥΘΡΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ (IR) Χαρακτηρίζεται ως φασματοσκοπική τεχνική μοριακής δόμησης (ή περιστροφής), καθώς η ακτινοβολία προκαλεί διέγερση των μορίων σε υψηλότερες στάθμες

Διαβάστε περισσότερα

ΣΥΝΘΕΣΗ ΝΑΝΟΣΩΛΗΝΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕΣΩ ΘΕΡΜΟΛΥΣΗΣ ΟΡΓΑΜΟΜΕΤΑΛΛΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ ΣΕ ΣΤΕΡΕΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ

ΣΥΝΘΕΣΗ ΝΑΝΟΣΩΛΗΝΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕΣΩ ΘΕΡΜΟΛΥΣΗΣ ΟΡΓΑΜΟΜΕΤΑΛΛΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ ΣΕ ΣΤΕΡΕΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΝΑΝΟΣΩΛΗΝΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕΣΩ ΘΕΡΜΟΛΥΣΗΣ ΟΡΓΑΜΟΜΕΤΑΛΛΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ ΣΕ ΣΤΕΡΕΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ Α.Μ. Νέτσου 1, Ε. Χουντουλέση 1, Μ.Περράκη 2, Α.Ντζιούνη 1, Κ. Κορδάτος 1 1 Σχολή Χημικών Μηχανικών, ΕΜΠ 2 Σχολή

Διαβάστε περισσότερα

ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΘΕΡΜΙΚΑ ΗΛΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ 5o Μάθημα Διδάσκων: Επ. Καθηγητής Ε. Αμανατίδης ΤΡΙΤΗ 2/5/2017 Τμήμα Χημικών Μηχανικών Πανεπιστήμιο Πατρών Περίληψη Ηλιακά θερμικά συστήματα: Ορισμοί

Διαβάστε περισσότερα

Γ ΚΥΚΛΟΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΤΙΚΩΝ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΩΝ Προτεινόμενα Θέματα Γ ΓΕΛ Φεβρουάριος Φυσική ΘΕΜΑ Α

Γ ΚΥΚΛΟΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΤΙΚΩΝ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΩΝ Προτεινόμενα Θέματα Γ ΓΕΛ Φεβρουάριος Φυσική ΘΕΜΑ Α Φυσική ΘΕΜΑ Α γενικής παιδείας Να γράψετε τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω προτάσεις Α-Α5 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. Α. Σύμφωνα με το πρότυπο του Bohr για το άτομο του

Διαβάστε περισσότερα

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ α.ε Διάρκεια: 3 ώρες και 30 λεπτά ( ) Α. Χημική Θερμοδυναμική

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ α.ε Διάρκεια: 3 ώρες και 30 λεπτά ( ) Α. Χημική Θερμοδυναμική ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ α.ε. 2012-13 Διάρκεια: 3 ώρες και 30 λεπτά (15.15 18.45) ΘΕΜΑ 1 Α. Χημική Θερμοδυναμική Μια πλάκα από χαλκό μάζας 2 kg και θερμοκρασίας 0 ο C

Διαβάστε περισσότερα

ΧΗΜΕΙΑ ΑΜΕΤΑΛΛΩΝ «ΑΕΡΕΣ», «ΑΝΘΡΑΚΑΣ

ΧΗΜΕΙΑ ΑΜΕΤΑΛΛΩΝ «ΑΕΡΕΣ», «ΑΝΘΡΑΚΑΣ ΧΗΜΕΙΑ ΑΜΕΤΑΛΛΩΝ «ΑΕΡΕΣ», «ΑΝΘΡΑΚΑΣ Ο ΘΗΣΑΥΡΟΣ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!» Η ομάδα του άνθρακα Ξυλάνθρακας, αναγωγή μεταλλευμάτων Αιθάλη, παραγωγή μελάνης Αύξηση μεταλλικού χαρακτήρα από πάνω προς τα

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ. Εργαστήριο Φυσικής IΙ. Μελέτη της απόδοσης φωτοβολταϊκού στοιχείου με χρήση υπολογιστή. 1. Σκοπός. 2. Σύντομο θεωρητικό μέρος

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ. Εργαστήριο Φυσικής IΙ. Μελέτη της απόδοσης φωτοβολταϊκού στοιχείου με χρήση υπολογιστή. 1. Σκοπός. 2. Σύντομο θεωρητικό μέρος ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1. Σκοπός Το φωτοβολταϊκό στοιχείο είναι μία διάταξη ημιαγωγών η οποία μετατρέπει την φωτεινή ενέργεια που προσπίπτει σε αυτήν σε ηλεκτρική.. Όταν αυτή φωτιστεί με φωτόνια κατάλληλης συχνότητας

Διαβάστε περισσότερα

ΔΗΜΟΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΗ ΥΔΡΕΥΣΗΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΧΑΝΙΩΝ Δ.Ε.Υ.Α.Χ. ΔΙΕΥΘΥΝΟΥΣΑ ΥΠΗΡΕΣΙΑ : Τ.Υ. Δ.Ε.Υ.Α. ΧΑΝΙΩΝ

ΔΗΜΟΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΗ ΥΔΡΕΥΣΗΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΧΑΝΙΩΝ Δ.Ε.Υ.Α.Χ. ΔΙΕΥΘΥΝΟΥΣΑ ΥΠΗΡΕΣΙΑ : Τ.Υ. Δ.Ε.Υ.Α. ΧΑΝΙΩΝ ΔΗΜΟΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΗ ΥΔΡΕΥΣΗΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΧΑΝΙΩΝ Δ.Ε.Υ.Α.Χ. ΔΙΕΥΘΥΝΟΥΣΑ ΥΠΗΡΕΣΙΑ : Τ.Υ. Δ.Ε.Υ.Α. ΧΑΝΙΩΝ ΕΡΓΟ : ΕΚΣΥΧΡΟΝΙΣΜΟΣ ΚΤΙΡΙΩΝ ΚΑΙ ΔΕΞΑΜΕΝΩΝ Ε.Ε.Λ. ΧΑΝΙΩΝ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΒΑΦΗΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΩΝ

Διαβάστε περισσότερα

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΦΘΟΡΑΣ 1.Φθορά επιφανειών φθοράς 2. Μηχανισμοί φθοράς Φθορά πρόσφυσης (adhesive wear)

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΦΘΟΡΑΣ 1.Φθορά επιφανειών φθοράς 2. Μηχανισμοί φθοράς Φθορά πρόσφυσης (adhesive wear) ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΦΘΟΡΑΣ 1.Φθορά επιφανειών Οι επιφανειακές ανωμαλίες στερεών σωμάτων που έρχονται σε επαφή «καταστρέφονται», υπό την επίδραση των δυνάμεων τριβής, με διάφορους μηχανισμούς. Το είδος και το μέγεθος

Διαβάστε περισσότερα

Παρασκευαστικό διαχωρισμό πολλών ουσιών με κατανομή μεταξύ των δύο διαλυτών.

Παρασκευαστικό διαχωρισμό πολλών ουσιών με κατανομή μεταξύ των δύο διαλυτών. 1. ΕΚΧΥΛΙΣΗ Η εκχύλιση είναι μία από τις πιο συνηθισμένες τεχνικές διαχωρισμού και βασίζεται στην ισορροπία κατανομής μιας ουσίας μεταξύ δύο φάσεων, που αναμιγνύονται ελάχιστα μεταξύ τους. Η ευρύτητα στη

Διαβάστε περισσότερα

3. Υπολογισμοί με Χημικούς Τύπους και Εξισώσεις

3. Υπολογισμοί με Χημικούς Τύπους και Εξισώσεις 3. Υπολογισμοί με Χημικούς Τύπους και Εξισώσεις ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ: Μοριακή μάζα και τυπική μάζα μιας ουσίας Η έννοια του mole Εκατοστιαία περιεκτικότητα από το χημικό τύπο Στοιχειακή ανάλυση: Εκατοστιαία περιεκτικότητα

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ ΔΡ. ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ ΜΠΙΝΑΣ Post Doc Researcher, Chemist Τμήμα Φυσικής, Πανεπιστήμιο Κρήτης Email: binasbill@iesl.forth.gr Thl. 1269 Crete Center for Quantum Complexity and Nanotechnology

Διαβάστε περισσότερα

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ. Στις παρακάτω ερωτήσεις 1-4, να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα, το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ. Στις παρακάτω ερωτήσεις 1-4, να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα, το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. Επαναληπτικά Θέµατα ΟΕΦΕ 008 Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜΑ ο ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Στις παρακάτω ερωτήσεις -, να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα, το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση..

Διαβάστε περισσότερα

Χημεία Β Γυμνασίου ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Τ μαθητ : Σχολικό Έτος: vyridis.weebly.com

Χημεία Β Γυμνασίου ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Τ μαθητ : Σχολικό Έτος: vyridis.weebly.com Χημεία Β Γυμνασίου ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Τ μαθητ : Σχολικό Έτος: vyridis.weebly.com 1 1.2 Καταστάσεις των υλικών 1. Συμπληρώστε το παρακάτω σχεδιάγραμμα 2. Πώς ονομάζονται οι παρακάτω μετατροπές της φυσικής

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 5 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ

Άσκηση 5 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ Άσκηση 5 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ 1. ΓΕΝΙΚΑ Τα ηλιακά στοιχεία χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή του φωτός (που αποτελεί μία μορφή ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας) σε ηλεκτρική ενέργεια. Κατασκευάζονται από

Διαβάστε περισσότερα

ΥΛΙΚΑ ΠΑΡΟΝ ΚΑΙ ΜΕΛΛΟΝ

ΥΛΙΚΑ ΠΑΡΟΝ ΚΑΙ ΜΕΛΛΟΝ ΥΛΙΚΑ ΠΑΡΟΝ ΚΑΙ ΜΕΛΛΟΝ Ι 2 Κατηγορίες Υλικών ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Παραδείγματα Το πεντάγωνο των υλικών Κατηγορίες υλικών 1 Ορυκτά Μέταλλα Φυσικές πηγές Υλικάπουβγαίνουναπότηγημεεξόρυξηήσκάψιμοή

Διαβάστε περισσότερα

Ενεργότητα και συντελεστές ενεργότητας- Οξέα- Οι σταθερές ισορροπίας. Εισαγωγική Χημεία

Ενεργότητα και συντελεστές ενεργότητας- Οξέα- Οι σταθερές ισορροπίας. Εισαγωγική Χημεία Ενεργότητα και συντελεστές ενεργότητας- Οξέα- Οι σταθερές ισορροπίας 1 Εισαγωγική Χημεία 2013-14 Από τον ορισμό της Ιοντικής Ισχύος (Ι) τα χημικά είδη ψηλού φορτίου συνεισφέρουν περισσότερο στην ιοντική

Διαβάστε περισσότερα

ΟΡΥΚΤΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΕΑΣ ΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ - ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΩΝ ΜΑΘΗΜΑ 2. ΟΡΥΚΤΑ - ΠΕΤΡΩΜΑΤΑ

ΟΡΥΚΤΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΕΑΣ ΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ - ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΩΝ ΜΑΘΗΜΑ 2. ΟΡΥΚΤΑ - ΠΕΤΡΩΜΑΤΑ ΟΡΥΚΤΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΕΑΣ ΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ - ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΩΝ ΜΑΘΗΜΑ 2. ΟΡΥΚΤΑ - ΠΕΤΡΩΜΑΤΑ Μαρία Περράκη, Επίκουρη Καθηγήτρια ΑΔΕΙΑ ΧΡΗΣΗΣ Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες

Διαβάστε περισσότερα