مقاله مقایسه خواص اپتیکی دو ساختار مختلف اکسید روی ساخته شده با روش کندوپاش واکنشی RF

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله مقایسه خواص اپتیکی دو ساختار مختلف اکسید روی ساخته شده با روش کندوپاش واکنشی RF دارای ۵ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله مقایسه خواص اپتیکی دو ساختار مختلف اکسید روی ساخته شده با روش کندوپاش واکنشی RF  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله مقایسه خواص اپتیکی دو ساختار مختلف اکسید روی ساخته شده با روش کندوپاش واکنشی RF،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله مقایسه خواص اپتیکی دو ساختار مختلف اکسید روی ساخته شده با روش کندوپاش واکنشی RF :

مقدمه

اکسید روی یک نیمههادی با گاف نواری مستقیم و پهن اسـت که کاندیدای بسـیار مناسـبی بـرای کاربردهـای مـواد نیمـههـادی، پیزوالکتریک، نور رسانا و موجبرهای اپتیکی به شمار مـیرود -۲] .[۱ این ماده دارای ساختار شش وجهی ورتزیت با گاف نواری eV

۳/۳۷ و انرژی پیوندی اکسایتونی بزرگ ۶۰ meV است. لایههـای نازک ZnO به سبب استحکام پیوندی زیـاد، کیفیـت اپتیکـی بـالا، پایداری فوقالعاده اکسایتونها و خـواص پیزوالکتریکـی عـالی در زمینههای مختلـف فنـاوری همچـون لایـه هـای رسـانای شـفاف، الکتـــرود در نمایشـــگرها و ســـلولهـــای خورشـــیدی، ادوات

پیزوالکتریک، حسگرهای گازی، دیودهای نورگسیل و لیزر دیودها نقش بسیار مهمی دارند .[۳-۶]

نانوساختارها و میکروساختارهای ZnO را میتـوان بـهوسـیله روشهای فیزیکی و شیمیایی نظیر رونشانی بخار شیمیایی (CVD) [7]، رونشانی لیزر پالسی [۸] (PLD)، برآرایی فاز بخار فلـز-آلـی [۹] (MOVPE)، برآرایی پرتو مولکولی [۱۰] (MBE)، رونشـانی الکتروشیمیایی [۱۱]، تبخیر حرارتـی ۱۲]، [۱۳ و اسـپاترینگ ۱۴]، [۱۵ ساخت.

خواص فیزیکی و اپتیکی لایههای نازک ZnO، میکروساختارها و نانوساختارها سنتز شده با روشهای متنوع با بررسی اثـرات دمـا، جنس زیرلایه، شرایط لایهنشـانی و دمـای بازپخـت بررسـی شـده

۵۴

اســت .[۱۸-۱۶] رشــد میکروســاختارها و نانوســاختارهای ZnO

کاربردهای کلیدی در گسیل میـدان [۱۹] حسـگری گازهـا [۲۰] و

اپتوالکترونیک [۲۱] دارد.

در این مقاله با استفاده از روش RF اسپاترینگ واکنشی میکرو ساختارها و نانوساختارهای ZnO را تحت شرایط آزمایشگاهی روی زیرلایه سیلیکون، با تغییر دمای عملیات حرارتی و ایجاد تمپلیت مناسب در حین رشد سنتز کردیم. سپس خواص اپتیکی محصولات را مورد بررسی و مقایسه قرار دادیم. ملاحظه کردیم کاهش ابعادی افزایش فوقالعادهای در شدت گسیل (در حدود ۴/۵ برابر) فوتولومینسانس در محدوه طیفی سبز و آبی نشان میدهد.

بخش تجربی

لایههای نازک میکرو و نانوساختاری با استفاده از یک دستگاه مگنترون اسپاترینگ RF با فرکانس ۱۳/۵۶ MHz تهیه شدند.

زیرلایههای مورد استفاده در این آزمایشها سیلیکون بلوری (۱۰۰)

نوع p بودند. زیرلایهها را با روشهای متداول شستشو و تمیز کردیم. تارگت اسپاترینگ مورد استفاده در این آزمایشات یک تارگت ۳ اینچی Zn با خلوص ۹۹/۹۹% بود. به منظور تولید پلاسما از گاز آرگون با خلوص ۹۹/۹۹% و از گاز اکسیژن با خلوص ۹۹/۹۹% به عنوان گاز واکنشی استفاده شد. فاصله تارگت تا زیرلایه حدود ۸۵ mm بود. در نمونه A ابتدا یک لایه نازک ZnO با ضخامت ۱۰ nm با توان ۴۰ W و آهنگ لایه نشانی /s
۰/۸ ایجاد شد. فشار کاری اسپاترینگ ۲ Pa و توان کاری ۱۰۰ W

بود. صخامت لایه نشانده شده که با استفاده از ضخامت سنج کریستالی اندازهگیری شد، حدود ۶۵۰ nm ثبت شد. در حین لایه نشانی زیرلایه به یک گرمکن الکتریکی در تماس بود طوریکه دمای زیرلایه در حدود ۲۰۰ oC ثابت نگه داشته شده بود. برای نمونه B هیچ لایه نشانی اولیه انجام نشد و این نمونه به طور مستقیم در تماس با گرمکن الکتریکی نبود و دمای زیرلایه نیز در

۱۰۰ oC ثابت نگه داشته شد.

به منظور بررسی مورفولوژی سطح از یک میکروسکوپ الکترونی (SEM) مدل HITACHI H-80110 استفاده شد.

ساختارهای بلوری با استفاده از پراش سنج اشعه X دستگاه

Philips X’pert PROMRD با تابش CuK در طول موج nm

=۰/۱۵۴۲ در محدوده ۲۰ تا ۷۰ درجه با گام ۰/۰۳۳۳ انجام شد.

اندازهگیری طیف فوتولومینسانس با استفاده از طیفسنج فلورسانس (FLS920) در طول موج تحریکی ۲۵۰ nm با یک لامپ زنون به عنوان چشمه تحریک انجام شد.

نتایج و بحث

شکل (۱) تصاویر میکروسکوپی از مورفولوژی سطح نمونههای A و B را نشان میدهد. تصویر ۱(a) تصویر مورفولوژی سطح نمونه A با بزرگنمایی کم را نشان میدهد.
چنانچه از تصویر ملاحظه میکنیم چین خوردگی منظم با طرح جالب توجهی روی سطح زیرلایه سیلیکون ایجاد شده است. علت این امر میتواند اعمال دمای حدود ۲۰۰ oC در حین لایه نشانی به زیرلایه باشد. تصویر ۱(b) که با بزرگنمایی زیاد از سطح زیرلایه گرفته شده است، نشان میدهد سطح این الگوهای منظم میکرومتری دارای ساختارهای نانومتری هستند که از نمای بالا اندازه سطح این نانوساختارها حدود ۴۰- ۵۰ nm است. شکل ۱(c)

تصویر از سطح نمونه B است که دمای سطح آن در حین فرایند اسپاترینگ در حدود ۱۰۰ oC بوده است. چنانچه تصویر مورفولوژی سطح نشان میدهد روی سطح این نمونه پوششی از میکرو ساختارهای ZnO ایجاد شده است. در برخی از جایگاههای سطح ساختارهای میکرویی از میلههای با سطح مقطع کاملا گرد مشاهده میشود. طول نوعی این میکرومیلهها در حدود -۲۰۰ m 300 است. در شکل ۱ (d) یک نمونه از این میکرومیلهها با سطح مقطع گرد و با قطر حدود ۳ m نشان داده شده است.