بررسي اثر كاشت يون نيتروژن روي نقره

Effect of nitrogen ion implantation on silver

كاشت بون يك روش معروف براي بهتر شدن خواص سطحي فلزات و نيمه رساناه است. در سالهاي اخير كاشت يون به منظور ايجاد خواص ساختاري در محدوده مي نزديك سطح فلزات مورد استفاده قرار گرفته است . در اين تحقيق اثر كاشت بون نيتروژن با انرژي 50heV و دزهايي در گستره مي ions / cm2 108 2017 - 27 روي زير لايه نقره مورد بررسي قرار گرفته است. از آناليز XRDجهت تشخيص ريز ساختارهاي لايه مي كاشته شده استفاده شده است. نتايج آناليز XRD تشكيل فاز 3 AgNرا تاييد مي كند. AgN3 با ساختار اور تور مبيك روي سطح نقره كه داراي ساختار مكعبي است شكل گرفته است. ميزان ناصافي نمونه هاي كاشته شده، از طريق آناليز AFMو با مقايسه با نوع كاشت نشده مي آن به دست آمده است. با افزايش دز يون و بيشتر شدن آن از ions / cm2 17101 ناصافي افزايش مي يابد و سرانجام در دز بالا به علت اتر كندو پاش ناصافي نمونه ها كاهش مي يابد. خواص سختي نمونه هاي كاشته شده با آزمون سختي ويكرز اندازه گيري شده است. نتايج نشان مي دهد. با افزايش در يون تا ioras / cm2 1710 سختي افزايش مي يابد. سرانجام طيف بازتابي نمونه ها در محدوده مي ماوراء بنفش، مرئي و مادون قرمز با آناليز اسپكتروفتومتري اندازه گيري شده است. نتايج طيف نگاري نوري كاهش طيف بازتابي نمونه هاي كاشت شده ي نيتروژن را نشان مي دهد.

Ion implantation technique is a well-known technique to improve physical properties of metals and semiconductors. In the last decade ion implantation has been used to produce new structural properties in the near surface region of metals. In this paper the effect of nitrogen ion implantation at the energy of 50 keV and doses in the range between 1017 to 2×1018 ions/cm2 on silver substrate has been discussed. X-ray diffraction (XRD) analysis was used to characterize microstructure of implanted layer. The XRD results confirmed that by such implantation AgN3 has been produced. AgN3 with orthorhombic structure was formed on silver surface with cubic structure. RMS roughness of implanted sample s have been obtained using atomic force microscopy (AFM) analysis and compared with un-implanted sample. By increasing the ion dose more than 1×1017 ions/cm2 RMS roughness increases while it finally drops due to sputtering effect at highest dose. Micro-hardness properties of implanted samples measured by Vickers test. The results show that by increasing the ion dose up to 1×1018 ions/cm2 hardness enhances. Finally, reflection changes at the UV-Vis-NIR region measured by diffuse reflectance accessory of a spectrophotometer. The results of spectrophotometry shows reduction in diffused reflection spectrum of nitrogen implanted samples