بررسی اثر غلظت وانادیوم بر خواص اپتیکی و الکتریکی لایه نازک نانو ساختار دی اکسید تیتانیوم تهیه شده به روش سل – ژل

Authors

  • اکبر اسحاقی دانشگاه صنعتی مالک اشتر اصفهان، دانشکده مهندسی مواد
  • علی عرب دانشگاه صنعتی مالک اشتر اصفهان، مجتمع دانشگاهی علوم کاربردی
  • مهلا اصغری نژاد دانشگاه صنعتی مالک اشتر اصفهان، مجتمع دانشگاهی علوم کاربردی
Abstract:

در این پژوهش، لایه نازک دی اکسید تیتانیوم آلاییده شده با وانادیوم با غلظت­های مختلف ( 5/1،0 و 5 درصد وزنی) به روش سل-ژل بر روی زیرلایه­های شیشه­ای رسوب داده شد. خواص ساختاری، آنالیز عنصری، الکتریکی، اپتیکی و زبری سطح لایه­های نازک به ترتیب توسط روش­های XRD، DES، LCR meter، طیف سنجی UV-Vis  و AFM مورد مطالعه قرار گرفت.  نتایج الگوی XRD نشان داد که لایه­های نازک دارای ساختار پلی کریستالی تتراگونال و تک فاز آناتاز است. همچنین مشاهده می­شود، با افزایش غلظت وانادیوم  اندازه بلورینگی دی اکسید تیتانیم کاهش می­یابد؛ به­گونه­ای که اندازه متوسط بلورک­ها از 17 نانومتر برای دی اکسید تیتانیم خالص به حدود 7 نانومتر در حالت آلائیده شده (1 درصد وزنی) کاهش یافته است. به­علاوه، هیچ فازی مربوط به اکسید وانادیم به علت جایگزینی وانادیم در موقعیت تیتانیم در ساختار دی اکسید تیتانیم تشکیل نشده است. همچنین تصویر FE-SEM از سطح مقطع لایه نازک دی اکسید تیتانیم الائیده شده نشان می­دهد که ضخامت لایه حدود 536 نانومتر بوده و دانه­ها به­صورت پیوسته روی یکدیگر رشد کرده و ساختار پلی کریستالی را تشکیل داده­اند. رافنس لایه­های نازک دی اکسید تیتانیم خالص و آلائیده شده با وانادیوم حدود 14/3 نانومتر و 87/0 نانومتر اندازه گیری شد. مقاومت الکتریکی لایه­های نازک TiO2 و آلاییده شده با 5/0، 1 و5  درصد وزنی به ترتیب مقادیر                    Ω cm 107×7/16 ، Ω cm 107×7/7 ، Ω cm 107×7/1  و Ω cm 107×8/12 به­دست آمد. علت افزایش مقاومت در 5 درصد، کاهش موبیلیته با افزایش غلظت حامل­ها است. مقدار انرژی شکاف نوار با اضافه کردن وانادیم به دی اکسید تیتانیوم از eV 71/3 به eV 44/3 کاهش یافته و در نتیجه لبه جذب به طرف طول موج­های بلندتر جابجا شد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

لایه‌نشانی، مشخصه‌یابی و بررسی خواص الکتریکی نوری لایه نازک نانو ساختار اکسید روی آلاییده شده با منیزیم تهیه شده به روش سل – ژل

اکسید روی (ZnO) به عنوان ماده نیمه ‌رسانا با شکاف نواری مستقیم و پهن، اهمیت زیادی در ساخت قطعات الکترونیکی مانند ترانزیستورهای اثر میدانی و قطعات اپتو الکترونیکی نظیر دیود های نور گسیل و همچنین آشکار سازی نوری دارد. در این پژوهش با استفاده از لایه ‌نشانی به روش سل – ژل، پوشش ‌های لایه نازک از اکسید روی آلاییده شده با درصدهای مختلف منیزیم (6%، 8%، 10%) تولید شد. ایجاد لایه نازک به روش پوشش چرخشی...

full text

بررسی خواص ساختاری و اپتیکی لایه‌های نازک 4ZnSnS2Cu تهیه شده به روش سل- ژل چرخشی

In this study Cu2ZnSnS4 (CZTS) thin films were deposited by sol–gel spin coating on glass substrates and the effect of metal salts ratio, annealing treatment with and without sulfur vapor on  structural, morphological and optical properties of CZTS films were investigated. Our results were showed that all CZTS thin films have kesterite structure.  Moreover increasing of zinc concentration and d...

full text

بررسی خواص اپتیکی فیلم های نازک اکسید منیزیم تهیه شده به روش سل- ژل

فیلم‏های نازک اکسید منیزیم به روش سل- ژل تهیه شدند. اثر دمای بازپخت روی خواص اپتیکی، ساختاری و مورفولوژیکی فیلم‏ها با استفاده از ftir، uv-visible، اسپکتروسکوپی فوتولومینسانس (pl)، پراش پرتو x (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) بررسی شد. ثابت‏های اپتیکی و ضخامت فیلم‏ها با رهیافت کمینه‏سازی نامقید نقطه‏گرا تعیین شد. شفافیت اپتیکی فیلم‏ها با افزایش دما کاهش می‏یابد. با افزایش دما ضریب شکست و ض...

full text

بررسی برخی خواص الکتریکی لایه های نازک نانو ساختار اکسید روی تهیه شده به روش سل- ژل

چکیده: نظر بر اینکه اکسید روی یک نیم رسانا با گاف باندی پهن می باشد به عنوان یک ماده ی مفید برای گسترش قطعات الکترونیکی و اپتوالکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد. اکسید روی علاوه بر کاربرد به عنوان یک رسانای شفاف و حسگر گازی، در ساخت واریستورها و سلولهای خورشیدی مورد استفاده قرار می گیرد. روش سل- ژل یک روش ساده، کم هزینه و جذاب برای تهیه لایه های نازک اکسید روی بوده و امکان تهیه لایه هائی با س...

15 صفحه اول

تأثیر عملیات بازپخت بر ساختار بلوری و خواص اپتیکی لایه‌های نازک CdZnO رشد داده شده به روش سل- ژل

ابتدا لایه‌های نازک اکسید کادمیوم‌ روی CdZnO به ضخامت متوسط 155 نانومتر بر روی زیر لایه‌های شیشه‌ای با روش سل-ژل چرخشی رشد داده شدند. سپس لایه‌های آماده شده در دماهای 500 و 450 درجه سانتیگراد بازپخت شدند. خواص اپتیکی و ساختاری این نمونه‌ها با استفاده از نتایج حاصل از اندازه‌گیری‌های طیف عبور و بازتاب و پراش پرتوایکس و همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شدند. نتایج این مطالعه نشان داد ...

full text

تأثیر عملیات بازپخت بر ساختار بلوری و خواص اپتیکی لایه های نازک cdzno رشد داده شده به روش سل- ژل

ابتدا لایه های نازک اکسید کادمیوم روی cdzno به ضخامت متوسط 155 نانومتر بر روی زیر لایه های شیشه ای با روش سل-ژل چرخشی رشد داده شدند. سپس لایه های آماده شده در دماهای 500 و 450 درجه سانتیگراد بازپخت شدند. خواص اپتیکی و ساختاری این نمونه ها با استفاده از نتایج حاصل از اندازه گیری های طیف عبور و بازتاب و پراش پرتوایکس و همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شدند. نتایج این مطالعه نشان داد ک...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 8  issue 30

pages  173- 182

publication date 2018-02-20

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023