رشد و مطالعه خواص sno2 آلایش یافته با عناصر واسطه

در این پایان نامه لایه های نازک اکسید قلع خالص و آلایش یافته با درصدهای مختلف کبالت و آهن بر روی زیرلایه های شیشه و سیلیکون به روش سل-ژل سنتز شدند و تاثیر آلایش آهن و کبالت، دمای بازپخت، ضخامت لایه و نوع زیرلایه روی خواص ساختاری، اپتیکی، مغناطیسی و الکتریکی نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. برای مشخصه یابی نمونه ها از اندازه گیری طیف پراش اشعه ایکس، طیف عبور در محدوده 300-1100 نانومتر و ثبت تصاویر fesem و اندازه گیری مغناطومتری گرادیان نیروی متناوب استفاده شد. در ابتدا لایه های اکسید قلع با ده درصد آلایش کبالت سنتز و نمونه ها در سه دمای 300، 400 و 500 درجه بازپخت شدند. آنالیز طیف های xrd نمونه ها نشان داد که با افزایش دمای بازپخت جهت گیری بلورکها تغییر و دمای باز پخت مناسب 400 درجه سانتی گراد است. نمونه های اکسید قلع آلاییده شده با درصدهای مختلف کبالت، سنتز شدند. ساختار مکعبی با راستای ترجیحی(111) هستند. با افزایش آلایش طیف تراگسیل کاهش و گاف نواری افزایش یافت و تصاویر fesem حاکی از کوچک شدن دانه ها با افزایش کبالت بود. افزایش تعداد دفعات لایه نشانی باعث تغییر ساختار از مکعبی به ساختار چهارگوشی روتایل، کاهش طیف تراگسیل و گاف نواری و باعث افزایش اندازه دانه ها شد. بازپخت نمونه ها با زیر لایه سیلیکونی با راستای (111) در دماهای 400 و 550 درجه سانتی گراد انجام که با توجه به نتایج طرح پراش، دمای بازپخت 550 درجه سانتی گراد مناسبتر می باشد. آنالیز طیف xrd لایه ها با درصدهای 0، 10، 30 کبالت بر روی زیر لایه سیلیکونی نشان داد که این لایه ها دارای ساختار چهارگوشی روتایل اکسید قلع ولی در آلایش20 % تشکیل ساختار مکعبی اکسید قلع مشاهده شد. اندازه دانه ها با افزایش آلایش کبالت، کاهش یافت. لایه های اکسید قلع خالص و آلاییده شده با آهن بر روی زیر لایه شیشه ای با درصدهای20 و30 دارای ساختار مکعبی اکسید قلع بودند ولی در آلایش 10 درصد ساختار چهارگوشی روتایل مشاهده شد. با افزایش آلایش، طیف تراگسیل و گاف نواری کاهش یافت. اندازه گیری های مغناطیسی در نمونه های اکسید قلع آلاییده شده با درصد های10و20 کبالت در دمای اتاق انجام ولی خواص فرومغناطیسی مشاهده نشد. کلید واژه ها: لایه نازک، اکسید قلع، آلایش کبالت و آهن، سل-ژل، خواص ساختاری و اپتیکی، الکتریکی، مغناطیسی.