Y3Fe5O12 İnce Filmlerin Gd3Ga5O12 Alttaş Üzerine Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) Yöntemiyle Büyütülmesi

Mustafa Tolga YURTCAN; Ümmügülsüm SOYKAN; Selçuk ATALAY

Article Details

Y3Fe5O12 İnce Filmlerin Gd3Ga5O12 Alttaş Üzerine Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) Yöntemiyle Büyütülmesi

Authors:

Mustafa Tolga YURTCAN | Ümmügülsüm SOYKAN | Selçuk ATALAY

Publisher:

Erzincan Binali Yildirim University

Main Topics:

Applied physics

Journal:

Erzincan University Journal of Science and Technology 2019 Vol.12 Issue 3, pp.1634-1639

Document Type:

Article

Publication Date:

12/2019

Document Language:

Turkish

Document ID (Org No.):

2000414773

eISSN:

2149-4584

pISSN:

1307-9085

Abstract:

 


In
this study, deposition pressure and temperature values changed in order to
determine optimal growth conditions for (111) oriented Y3Fe5O12
(YIG) thin films on (111) oriented Gd3Ga5O12
(GGG) substrate by pulsed laser deposition (PLD) technique. Deposition pressure
changed from 100 mTorr to 250 mTorr with 50 mTorr steps considering physical
structure of plasma plume during growths and 560, 640, 720 and 800 °C selected
as deposition temperatures in order to see temperature effect in this pressure
range. Except for pressure and temperature, other variables like number of
pulses, repetition frequency, heating and cooling speed, target-substrate distance,
laser excitation energy and annealing conditions fixed during depositions.
X-Ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM) techniques were
used in order to examine prepared thin films. Since YIG and GGG have the same
crystal structure and have matching XRD data, Energy Dispersive X-Ray
Spectroscopy (EDX) was used to determine whether growth was successful. The
analysis showed that YIG/GGG thin films were successfully grown and the optimum
growth conditions were obtained at 100 mTorr and 800 °C.


.

 


Bu çalışmada, Darbeli Lazer
Biriktirme (PLD) tekniği ile (111) yönelimine sahip Gd3Ga5O12
(GGG) alttaş üzerine, basınç ve sıcaklık değerleri değiştirilerek (111)
yönelimine sahip Y3Fe5O12 (YIG) ince film
büyütmek için en uygun büyütme şartı belirlenmeye çalışılmıştır. Büyütme işlemi
sırasında oluşan plazma bulutunun fiziksel yapısı göz önüne alınarak, 50
mTorr’luk adımlarla 100 mTorr’dan 250 mTorr’a kadar büyütme basıncı
değiştirilmiş ve bu basınç aralığında sıcaklığın etkisini görmek amacıyla 560,
640, 720 ve 800 °C’de büyütmeler yapılmıştır. Büyütmeler sırasında basınç ve
sıcaklık değişkenleri haricinde; atış sayısı, tekrarlama frekansı, ısıtma ve
soğutma hızı, hedef-alttaş mesafesi, lazer uyarma enerjisi ve tavlama şartları
sabit tutulmuştur. Hazırlanan filmlerin incelenmesi için X-Işını Kırınımı (XRD)
ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. YIG ve GGG’nin aynı
kristal yapıda olması ve aynı XRD verisine sahip olması nedeniyle, büyütmenin
başarılı olup olmadığının anlaşılması için Enerji Dağılımlı X-Işını
Spektrometresi (EDX) kullanılmıştır. Yapılan analizler incelendiğinde YIG/GGG
filmlerin başarıyla büyütüldüğü görülmüş ve en uygun büyütme koşulunun 100
mTorr ve 800 °C’de elde edildiği görülmüştür. 



.

Article Details

Y3Fe5O12 İnce Filmlerin Gd3Ga5O12 Alttaş Üzerine Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) Yöntemiyle Büyütülmesi

Authors: Mustafa Tolga YURTCAN | Ümmügülsüm SOYKAN | Selçuk ATALAY

Publisher: Erzincan Binali Yildirim University

Main Topics: Applied physics

Journal: Erzincan University Journal of Science and Technology 2019 Vol.12 Issue 3, pp.1634-1639

Document Type: Article

Publication Date: 12/2019

Document Language: Turkish

Document ID (Org No.): 2000414773

eISSN: 2149-4584

pISSN: 1307-9085

Issues

Authors:

Mustafa Tolga YURTCAN | Ümmügülsüm SOYKAN | Selçuk ATALAY

Publisher:

Erzincan Binali Yildirim University

Main Topics:

Applied physics

Journal:

Erzincan University Journal of Science and Technology 2019 Vol.12 Issue 3, pp.1634-1639

Document Type:

Article

Publication Date:

12/2019

Document Language:

Turkish

Document ID (Org No.):

2000414773

eISSN:

2149-4584

pISSN:

1307-9085