مشاهده نفوذ اتم ناخالصي در كريستال نيمه هادي w-AlN

نفوذ يكي از فرآيند هاي اساسي است كه ساختار، عملكرد و ويژگي هاي ماده ها را كنترل مي كند و نقشي مهم در تشخيص مدت عمر وسيله ها بازي ميكند. به هر حال مشاهده ي مستقيم فرآيندهاي نفوذ فقط محدود به سطوح ماده ها شده اند. در اينجا از يك ميكروسكوپ الكتروني براي برانگيختگي محلي و عكسبرداري مستقيم از نفوذ ناخالصي Ce و Mn در تك كريستال ورتزيت AlN (w-AlN) و براي شناخت رابطه ي نفوذ جانشيني و نفوذ درون شبكه اي استفاده مي كنيم. با استفاده از باريكه ي الكتروني 200KV براي ايجاد انرژي، تعداد پرش هاي بيشتري براي اتم هاي سنگين تر Ce نسبت به اتم هاي سبك تر Mn مشاهده ملاحظه مي شود. اين مشاهدات، پيش بيني هاي منطبق بر تئوري اساسي چگالي كه گوياي كاهش سد نفوذ براي اتم هاي جانشيني بزرگتر است را تصديق مي كند. اين نتايج نشان ميدهد كه تركيب ميكروسكوپي عمقي با محاسبات تئوري، يك روش جديد براي بررسي مكانيزم نفوذ بيان مي كند كه محدود به پديده هاي روي سطح نيست، بلكه مربوط به درون مواد حجمي است.