Buscando carbono

Hoy voy a hacer un experimento para comprobar de dónde viene una cantidad anormalmente alta de Carbono dentro de la cámara de MBE. Me toca comprobar si el origen del carbono es el cañón de electrones que se usa para crecer silicio en la muestra derritiendo un trozo de natSi (silicio natural con los tres isótopos estables: 92.2% de 28Si, 4.7% de 29Si y 3.1% de 30Si). 

El fin de semana Yoko comprobará si es el calentador de grafito el que está mal o tiene alguna fuga y al calentarse desprende carbon. Y después, si los anteriores dan negativo, tocará comprobar practicamente uno a uno los compartimentos de los distintos isótopos de silicio y germanio que tiene la máquina. 

Para lo mío he diseñado un experimento que consiste en usar una oblea de germanio natural (porque tiene menos impurezas que las de silicio) crecer sobre ella una delgada capa de germanio natural y así tapar cualquier resto de impureza, después crecer el isótopo 28 de silicio durante siete horas, sin usar el cañón de electrones, y por último usar el cañón de electrones creciendo silicio natural, para comparar el contenido de carbono en dos casos diferentes. 

Por último, habrá que enviar la muestra a un laboratorio externo para que le practiquen un SIMS y así poder ver la concentración en función de la profundidad de los distintos pesos atómicos. Es por ello que el uso de isótopos es muy útil, porque te permite diferenciar las capas de silicio 28 respecto a las de silicio natural, ya que en estas últimas hay trazas de silicio 29 y 30, al diferencia de la primera. Otros pesos atómicos de interés serán los del carbono y el oxígeno, ya que la proporción entre estos dos nos puede dar pistas del origen del carbono (CO, CO2). 

Como es un experimento muy largo que hay que hacer del tirón, tocará pasar la noche en el laboratorio. Aún así lo he planificado para que durante el proceso de 7h pueda dormir, en el sofá del laboratorio. Os paso el programa:

1pm: Clean Ge wafer. De-vacuum and open Load Chamber.
2pm: Make vacuum in Load Chamber (reach 10^-8). Prepare baking program. 
3pm: Bake Ge wafer in Load Chamber at 150C for 30min (need 1 extra hour to rise and reduce temperature). Prepare k-cell program.
5pm: Transfer to Main Chamber. Rise temperature of k-cells (~3h needed)
8pm: Grow natGe for 1h at 1150C (0.0423 ML/s (monolayer/second))
9pm: Grow 28Si for 7h at 1460C (0.1125 nm/min) (~50nm). Prepare E-gun.
4am: Grow cap layer of natSi with E-gun for 3h.
7am: Switch off e-gun, reduce wafer temperature.
8am: Transfer to Load Chamber, de-vacuum and open. 
9am*: Cut sample
10am: COOP opens. Send sample to SIMS
10:30am: Everybody in his/hers lecture 
*In case of delay, and for not miss the lectures, we will cut and send the sample on friday from 1pm