Kimyasal buhar çöktürme yöntemi kullanarak $\alpha AI_2O_3$ tek kristali üzerine rutil kristallerinin yönlenmiş büyümesi

Oriented growth of rutile crystals on the corundum single crystal by chemical vapor deposition

Abstract

$TiO_2$ thin films were deposited by chemical vapor deposition (CVD) on $\alpha AI_2O_3$ single crystal substrates using $TiCl_4$ and oxygen in temperature ranges between 8000C to 10000C. Of the titania crystals grown, those which were sharply oriented were found to be rutile. The effects of the temperature and strictly oxygen concentration on the growth of titania crystals were investigated. The orientation relationship between the grown crystals and the substrate was revealed by means of x-ray texture goniometer. The [001] direction of rutile formed from one of the directions of the $\alpha AI_2O_3$ single crystal. The (001) plane of rutile grew on one of the {1010} planes of the $\alpha AI_2O_3$ single crystal.

Özet

$\alpha AI_2O_3$ tek kristali üzerine $TiO_2$ ince tabakasının kimyasal buhar çöktürme yöntemi ile. $TiCl_4$ ve oksijen kullanılarak 800°-1000°C sıcaklık aralığında büyümesi sağlanmıştır. Şiddetli yönlenme gösteren kristallerin sadece rutilden oluştuğu belirlenmiştir. Büyüme üzerine sıcaklığın ve oksijen konsantrasyonunun etkisi araştırılmıştır. Büyüyen kristallerle altlık olarak kullanılan $\alpha AI_2O_3$ tek kristallerinin yönlenme ilişkisi x-ışınları doku gonyometresi kullanılarak saptanmıştır. Buna göre rutilin [001] yönü $\alpha AI_2O_3$, tek kristalinin yönlerinden biri üzerinde büyümüştür. Rutilin (001) düzlemi ise $\alpha AI_2O_3$ 'un (1010) düzlemlerinden biri üzerine yerleşmiştir.