بررسی تاثیر کاشت یون نیتروژن بر خواص لایه نازک اکسید روی (ZnO)

در این پژوهش، اثر کاشت یون +N در نیم‌رسانای ZnO (اکسید روی) جهت بررسی تغییرات خواص لایۀ نازک ZnO  بررسی شده است. بدین منظور لایۀ نازکی از ZnO به ضخامت nm ١٢۰ با استفاده از روش کندوپاش تهیه شد و سپس به وسیلۀ یون­های N+ با انرژی keV ۵۰ و شار ١۰١٤ (/cm2یون) به مدت زمان ۳ ثانیه بمباران شد. تأثیر کاشت یون+N در خواص بلوری ZnO توسط آنالیزXRD (پراش پرتو X) و تغییرات ریخت­شناسی سطح به وسیلۀ آنالیزهای AFM و SEM بررسی شد. در ادامه، رسانندگی الکتریکی و مقاومت الکتریکی نیز توسط دستگاه کاوندۀ نقطه­ای بررسی شد. از مقایسۀ الگوی پراش XRD از نمونه، قبل و بعد از کاشت یون، دریافتیم که خواص بلوری دستخوش تغییرات خاصی نشده است و تنها انتقال بسیار کوچکی به سمت زاویای کوچک‌تر وجود دارد. در تحلیل نتایج به‌دست‌آمده از AFM قبل و بعد از کاشت یون کاهش دوبرابری در مقدار ناهمواری‌های سطح اکسید روی به چشم می‌خورد که اثر مثبت کاشت یون نیتروژن را در این لایه­ها نشان می­دهد. همچنین در بررسی تصاویر SEM مشاهده شد که پس از کاشت یونِ نیتروژن، یکنواختی ذرات بیشتر شده است. مقایسۀ داده­های حاصل از رسانندگی هم نشان داد که کاشت یون نیتروژن سبب افزایش مقاومت در ساختار اکسید روی جهت استفاده در عایق­سازی نواحی مشخص می­شود.