بررسی خواص الکتریکی نانو ذرات اکسید روی به روش اسپری

چکیده : نانوذرات اکسید روی با ساختار هگزاگونال، یک نیمه هادی است که به خاطر خواص الکتریکی و اپتیکی و مکانیکی ویژه اش، در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است. در این پایان نامه، ابتدا ساختار بلوری و خواص الکتریکی و کاربردهای اکسیدروی را مرور کرده، سپس به بررسی خواص لایه های نازک می پردازیم. به منظور پیدا کردن روش مناسب برای ساخت نانوذرات اکسیدروی انواع روشهای ساخت و تحقیقات انجام شده را مورد بررسی قرار دادیم. نهایتاً برای ساخت لایه ها از روش اسپری استفاده کردیم. و در پایان، کارهای تجربی و آزمایشهایی که انجام داده ایم را شرح می دهیم. هدف این پایان نامه دو جنبه دارد. یکی رشد نانو ساختارهای اکسید روی بر حسب پارامترهایی همچون کیفیت سطح : زیر لایه سیلیکان زبر، صیقلی و پوشش داده شده با لایه نازک طلا با ضخامت های 8nm, 5nm و لایه نازک مس با ضخامت 6nm به عنوان کاتالیست و تعداد دفعات لایه نشانی تحت شرایط یکسان و زمان اسپری مورد بررسی قرار داده ایم و نتایج آن را در فصل چهارم با آنالیز مورد بررسی قرار می دهیم. هدف دیگر، بررسی ارتباط نانوساختاری اکسید روی با خواص الکتریکی آن است. بدین جهت برای بررسی خواص الکتریکی نانوساختارهای اکسید روی روشهای اتصال دونقطه ای و وان درپاو مورد استفاده قرار گرفت و مقاومت نمونه ها را بر حسب دما اندازه گیری و نتایج آنها مورد بررسی و نهایتاً گاف انرژی نانوساختاری متفاوت اکسید روی را بدست آوردیم و با نتایج دیگران مقایسه و پیشنهادات لازم را ارائه نمودیم. بررسی خواص ساختاری و مورفو لوژی سطح با استفاده از تصاویر sem (میکروسکوپ الکترونی روبشی) انجام می شود. نتایج بدست آمده، نشان می دهند که استفاده از طلا به عنوان کاتالیست برای رشد نانو ذرات بر زیر لایه سیلیکان در مقایسه با دیگر نمونه های فاقد کاتالیست و با کاتالیست مس می تواند بر روند تشکیل نانو ذرات اکسیدروی و ابعاد چگالی آنها نقش مهمی را ایفا می کند. نتایج نشان می دهد، با افزایش تعداد دفعات لایه نشانی مقاومت الکتریکی ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد .که می تواند ناشی از تغییر اندازه دانه و ضخامت باشد. همچنین با توجه به منحنی مشخصه i – v مشاهده می شود اگر اندازه گیری در دمای اتاق و با نور آزمایشگاه انجام شود به علت افزایش تولید زوج الکترون – حفره نانو ساختارهای اکسید روی رفتار دیودگونه از خود نشان می دهد و جریان بیشتری را از خود عبور می دهد.