لایه نشانی و مطالعه خواص الکتریکی، ترموالکتریکی و ساختاری سیستم لایه نازک دوتایی نانو ساختار sno2-fe2o3 با ناخالصی بیسموت به روش اسپری پایرولیزیز

در این تحقیق، لایه های نازک sno2:bi و sno2-fe2o3:bi به روش اسپری پایرولیزیز بر روی بسترهای شیشه ای تهیه شده است. برای تهیه محلول اولیه از کلرید قلع 5 آبه، آب و اتانول (1:1:1) استفاده شد و تاثیر تراکم ناخالصی آهن و تغییرات تراکم بیسموت بر روی خواص ساختاری، الکتریکی، ترموالکتریکی، اپتیکی و فوتورسانایی این لایه ها بررسی شد. سیستم لایه نازک sno2:bi از ترکیب کلرید قلع (1/0 مول) و درصدهای مختلف ناخالصی بیسموت (%30-20-15-10-5-0)، و لایه های sno2-fe2o3:bi نیز برای نسبت اتمی 08/0 [fe/sn]=و مقادیر مختلف ناخالصی بیسموت (%50- 30- 15- 10- 5- 0)= [bi/sn] تهیه شدند. خواص ساختاری، الکتریکی و اپتیکی لایه ها با استفاده از اندازه گیری های پراش پرتو ایکس (xrd)، طیف سنجی uv-vis، آزمایش های اثر سیبک و اثر هال مطالعه شد. نتایج بدست آمده برای لایه های نازک sno2:bi نشان می دهد که در تراکم پایین بیسموت، در طیف های xrd فاز sno2 مشاهده می شود. ولی در مقادیر بالاتر، فازهای ترکیبی sn-bi-oنیز قابل مشاهده است. شفافیت اپتیکی این لایه ها، با افزایش نسبت ناخالصی بیسموت ابتدا رفتار نوسانی و سپس کاهش می یابد. نتایج آزمایش هال و سیبک نشان می دهد که رسانش حامل ها نوع-n می باشد. با افزایش مقادیر ناخالصی بیسموت، سیستم لایه نازک sno2:bi خواص فوتورسانایی قابل ملاحظه ای را نشان می دهد. بررسی های انجام شده در لایه های sno2-fe2o3:bi نشان می دهد که با افزایش ناخالصی بیسموت فازهای ترکیبی sn-fe-bi-o نیز مشاهده می شود. شفافیت این لایه ها با افزایش ناخالصی، کاهش می یابد. نتایج آزمایش هال و سیبک نشان می دهد که رسانش حامل ها در اغلب لایه های sno2:fe2o3 آلاییده شده با بیسموت نوع-n می باشند. برای این لایه ها گاف نواری ev 5/3 و چگالی حامل ها از مرتبه cm-3 1019- 1015 بدست آمد. در (50%) sno2-fe2o3:biخواص نوررسانایی (کاهش مقاومت الکتریکی) افزایش قابل توجهی را نشان می دهد. هم چنین بهترین خاصیت ترموالکتریکی در تراکم ناخالصی) 5% sno2-fe2o3:bi ( بدست آمده است.