بررسی ویژگی های اپتیکی و ریخت شناسی لایه های نانومتری اکسید ایندیوم آلاییده با قلع

اکسید ایندیوم قلع (ito) یک نیمرسانای نوع n با گاف انرژی بزرگ است که عبور بالا در ناحیه های مرئی و مادون قرمز نزدیک از خود نشان می دهد. با توجه به روش انباشت، لایه های نازک ito می توانند دارای شفافیت، رسانندگی و مورفولوژی سطح مختلف باشند. لایه های نازک ito مورد استفاده در این تحقیق به روش تبخیر با باریکه الکترونی بر روی بستره شیشه ای در دمای اتاق تهیه شده اند و در ادامه در 0c 200، 0c300 و 0c 550 برای یک ساعت پخت شده اند. مورفولوژی سطح این لایه ها با afm مطالعه شد. سه لایه نیز با ضخامت های مختلف انباشت شده اند و در یک دما پخت شده اند. خواص اپتیکی لایه ها در ضخامت مختلف از داده طیف تراگسیل حاصل از دستگاه طیف سنجی در محدوده 300 تا800 نانومتر بدست آمده است. گاف نوار اپتیکی با افزایش ضخامت کاهش یافت در حین اینکه عمق جذب افزایش یافت. توپوگرافی سطح بطور سنتی با اندازه گیری های ناهمواری مانند میانگین ریشه مربعی (rms) ناهمواری و میانگین ناهمواری آنالیز شده است. بعد فرکتالی این لایه ها با چگالی توان طیفی محاسبه شد. یافته ها نشان داد که رابطه مستقیمی بین بعد فرکتالی و پهنای فصل مشترک وجود دارد. در پژوهش حاضر ما قابلیت های موجک را برای بهبود اطلاعات بدست آمده از تصاویر (afm) برای حصول اندازه گیری های کمی توپوگرافی سطح در مقیاس های فرکانسی مختلف استفاده می کنیم. با استفاده از تبدیل موجک پیوسته ضرایب موجک لایه ها بدست آمد. ضرایب موجک متناظر با نمایه های سطح تجربی لایه های نازک ito محاسبه شدند و با استفاده از روش مقیاس نما، نمای ناهمواری لایه ها بدست آمد. نمای ناهمواری لایه ها بسیار نزدیک به هم بود که این اشاره به دینامیک رشد یکسان در لایه ها دارد. همچنین با استفاده از الگوریتم mrsd، بافت های سطحی لایه های نازک ito قبل و پس از پخت در دمای 0c 200 شامل جزئیات تصاویر مورفولوژیکی سطح مطالعه شد. اثر پخت بر ساختار سطح لایه با محاسبه rmsسطح از جزئیات تصاویر در مقیاس های مختلف مطالعه شد. یافته ها نشان داد که فرایند پخت منجر به افزایش rms سطح می شود