رشد و مشخصه یابی لایه های نازک اکسید ایندیوم (in2o3)

در این تحقیق تجربی به بررسی مورفولوژی، خواص ساختاری، اپتیکی و الکتریکی نمونه های اکسید ایندیوم خالص که به روش اسپری پایرولیزیز رشد داده شده اند پرداخته ایم. در این مطالعه برای مشخصه یابی نمونه های رشد یافته از دستگاه های میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (fesem)، پراش پرتو ایکس (xrd)، طیف سنجی uv-vis-nir، فوتولومینسانس (pl) و مشخصه جریان-ولتاژ (i-v) استفاده کرده ایم. در طی این تحقیق به منظور ساخت نمونه ها از کلرید ایندیوم (با خلوص 99/99 درصد) در تهیه محلول اسپری استفاده کرده ایم. پارامترهای متغیر در این مطالعه عبارتند از: دمای زیرلایه (350 تا 450 درجه سلسیوس) و بازپخت، آهنگ لایه نشانی (7/1، 3/3 و 8/4 میلی لیتر بر دقیقه) و بازپخت، نوع زیرلایه (شیشه، سیلیکون و fto) و سرانجام شیوه اسپری (پالسی و پیوسته). تصاویر fesem نمونه ها همواره موید شکل گیری نانو ساختارهای گوناگون در لایه بوده و طیف xrd آنها نشان دهنده ساختار های بس بلوری در تمامی لایه ها قبل و بعد از بازپخت است. همچنین طیف عبور نمونه ها بیانگر عبور بالا (> 70%) در ناحیه مرئی با گاف نواری مستقیم اپتیکی در حدود 9/3 الکترون ولت می باشد. طیف فوتولومینسانس (pl) نمونه ها در دمای اتاق مبتنی بر وجود دو قله یکی در ناحیه فرابنفش (متناظر با بازترکیب نوار به نوار) و دیگری در ناحیه مرئی (وابسته به ترازهای ناکاملی های بلوری به ویژه تهی جاهای اکسیژن) می باشد. خواص الکتریکی اندازه گیری شده لایه ها حاکی از مقادیر بالای مقاومت الکتریکی (در حدود مگا اهم) در نمونه هاست به طوری که در معرض تابش نور فرابنفش کاهش قابل ملاحظه ای ملاحظه می شود.