رشد و مشخصه یابی لایه های نازک اکسید رسانای شفاف cd2sno4

بر اساس نتایج به دست آمده از طیف های پراش پرتو x و تصاویر sem دمای لایه نشانی 450 درجه سانتیگراد به عنوان بهترین دمای رشد لایه نازک استنات کادمیم اتنخاب شد. لایه نازک مورد نظر در این دما دارای خواص بهینه ساختاری، اپتیکی و الکتریکی بود. افزایش حجم محلول اسپری از 50 تا 150 میلی لیتر باعث شکل گیری بهتر ساختار در این دما گردید. بنابراین اثر آلایش و عملیات حرارتی نیز در این دما و در حجم محلول 150 میلی لیتر بررسی شد. افزودن ناخالصی فلوئور به صورت %2، %7 و %10وزنی به این ماده، باعث کاهش مقاومت الکتریکی آن گردید. افزودن ناخالصی تا میزان %7 وزنی، باعث کاهش مقاومت الکتریکی از m?/? 1 به k?/? 30 شد. با افزودن ناخالصی تا میزان %2 وزنی، قله اصلی مربوط به پراش از صفحه (222) در طیف پراش پرتو x نمونه قابل رویت بود که با افزایش میزان ناخالصی، این قله در طیف های xrd رویت نشد و ساختار ماده به حالت آمورف انتقال یافت. عملیات بازپخت بر روی نمونه های بدون آلایش و آلاییده شده با ناخالصی فلوئور انجام شد. پس از عملیات بازپخت، شفافیت و مقاومت الکتریکی نمونه ها افزایش یافت و ساختار بلوری آن ها نیز تضعیف و تبدیل به حالت آمورف گردید. این مسئله ممکن است به دلیل انجام عملیات حرارتی در محیط غیرخلا و یا در مدت زمان نامناسب و یا حتی دمای غیر بهینه باشد. برای بررسی بیشترِ این موضوع نیاز به انجام آزمایشات و مطالعات بیشتری است. تصاویر sem گرفته شده از نمونه های آلایش یافته با ناخالصی فلوئور قبل و بعد از عملیات بازپخت نشان می دهد که عملیات حرارتی تاثیر قابل توجهی روی اندازه و شکل دانه ها ندارد. همچنین مقایسه تصاویر sem مربوط به نمونه های آلایش یافته با %7 و %10 ناخالصی فلوئور نشان می دهد که نمونه های بازپخت شده از یکنواختی بیشتر برخوردار شده و دانه هایی با توزیع یکنواخت در سطح این نمونه ها ظاهر شده اند. اندازه گیری های xrd مربوط به این نمونه ها نشان می دهد که قبل و بعد از عملیات بازپخت، تغییر ساختاری قابل ملاحظه ای رویت نمی شود، لیکن به نظر می رسد عملیات بازپخت باعث بهبود توپوگرافی لایه-های آلایش شده با ناخالصی فلوئور گردد. با توجه به آنچه گفته شد به منظور رشد لایه نازک استنات کادمیم با مواد اولیه استات کادمیم دوآبه و کلرید قلع دوآبه، بهترین پارامترها به شرح ذیل می باشد: دمای لایه نشانی : 450 درجه سانتیگراد حجم محلول اسپری : 150 میلی لیتر آهنگ شارش محلول : تقریباً 8 میلی لیتر بر دقیقه فاصله نازل افشانه از زیرلایه : 30 سانتی متر میزان ناخالصی فلوئور تا %2 وزنی به منظور حفظ خواص ساختاری عملیات حرارتی تاثیر چشمگیری بر ساختار لایه ها نداشته ، لیکن باعث بهبود شفافیت و توپوگرافی لایه ها شده است.