محققان طی پروژه ای به بررسی خواص نانومکانیکی ذرات ساینده هسته/ پوسته ای پرداختند که در فرایند مسطح سازی مکانیکی-شیمیایی (CMP) و ساخت سلول خورشیدی به کار می آید.
به گزارش خط رند ۹۱۲ به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دکتر حمید اکبری معیر دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «ساخت و بررسی خواص نانومکانیکی ذرات ساینده هسته/ پوسته مورد استفاده در فرایند مسطح سازی مکانیکی-شیمیایی (CMP)» اظهار داشت: با عنایت به خواص منحصر به فرد ذرات هسته/ پوسته و اینکه می توان مزایای مختلفی را به طور همزمان در یک ساختار بدست آورد، این پروژه را اجرایی کردیم. وی ادامه داد: این ساختارها کاربردهای متنوعی همچون کاتالیست ها، سلول های خورشیدی، زیست فناوری و دارورسانی دارند. چنین ساختارهایی هم از لحاظ علمی و هم از لحاظ فناوری جذاب هستند و چون خواص آنها با خواص هسته و پوسته متفاوت می باشد و با انتخاب مناسب اجزاء می توان مزایای مختلفی را در یک ساختار تجمیع کرد. به قول اکبری معیر با عنایت به خواص مکانیکی منحصر به فرد ذرات هسته/ پوسته متشکل از هسته پلیمری و پوسته سرامیکی، استفاده از آنها بعنوان ساینده در فرایند مسطح سازی مکانیکی-شیمیایی (CMP) سبب کاهش نقاط تمرکز تنش روی سطح و متعاقبا کاهش عیوب سطحی ویفر می شود. وی تصریح کرد: به منظور دستیابی به کارایی بالا در میکروپردازنده ها و ادوات جدید ذخیره سازی اطلاعات، مسطح سازی سطوح یکی از مهمترین مراحل فرآوری نیمه هادی ها است. با عنایت به کاهش ابعاد ادوات الکترونیکی، علاوه بر مسطح بودن سطوح، صیقلی بودن و بدون عیب بودن آنها هم بسیار حائز اهمیت می باشد. فرایند CMP فرآیندی است که همزمان به طور شیمیایی و مکانیکی از سطح باربرداری می کند و سطح نهایی مسطح و صیقلی شکلی بدست می آید. این محقق با اشاره به اینکه یکی از پارامترهای موثر در این فرایند ذرات ساینده هستند، اظهار داشت: به طور متداول از ذرات سرامیکی برای این منظور استفاده می شود ولی ذرات هسته/ پوسته کارایی بهتری نسبت به این ذرات دارند. وی افزود: وجود هسته آلی در این ساختار منجر به قابلیت تراکم پذیری تحت نیروی اعمالی می شود که به اثر بالشی مشهور است. هسته پلیمری بدلیل انعطاف پذیری بیشتر، در اثر اعمال نیروی خارجی به سادگی تغییر شکل الاستیک پیدا کرده و شکلش را منطبق با پستی و بلندی های سطحی می کند، در نتیجه نقاط تمرکز تنش کمتر شده و امکان ایجاد عیوب سطحی کاسته می شود. اکبری معیر ضمن اشاره به روند کار اظهار داشت: ابتدا ذرات پلی استایرن به روش پلیمریزاسیون امولسیونی بدون صابون و در ادامه ذرات هسته/ پوسته متشکل از ذرات پلی استایرن بعنوان هسته و لایه سیلیکا بعنوان پوسته بر پایه روش اشتوبر سنتز شد و در بخش دوم خواص نانومکانیکی ذرات مورد بررسی قرار گرفت. وی افزود: در بخش سوم با انجام شبیه سازی به روش دینامیک مولکولی، نانوذرات تحت بارگذاری قرار گرفته و رفتار مکانیکی آنها مطالعه شد. این محقق ضمن اشاره به نتایج این پروژه اظهار داشت: با عنایت به این که این پژوهش با استفاده از دستگاه میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) انجام شد، چالش هایی در مرحله اندازه گیری و محاسبه خواص نانومکانیکی وجود داشت که ایده هایی به منظور کاربری راحتتر و سریعتر دستگاه در این حالت کاری پیشنهاد شد. کاربرد این ذرات در صنایع نیمه هادی است و با صنایع مرتبط صحبت هایی انجام شده است. به گزارش خط رند ۹۱۲ به نقل از مهر، استاد راهنمای این پروژه دکتر مالک نادری عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده است.
منبع: خط رند ۹۱۲
