بررسی برخی خواص نوری، الکتریکی و ساختاری لایه های نازک اکسید قلع آلاییده با آلومینیوم تهیه شده به روش بمباران الکترونی

دی اکسید قلع آلاییده با آلومینیوم عضوی از گروه مواد اکسیدی رسانای شفاف است. لایه های نازک دی اکسید قلع در صورت آلایش با آلومینیوم جزو نیمرساناهای تبهگن بوده و انتظار می رود خواص فیزیکی جالبی از خود نشان دهند. از آنجا که این لایه ها دارای ویژگی های منحصر بفردی از قبیل شفافیت در ناحیه مرئی، رسانندگی خوب و چسبندگی عالی به زیرلایه ها هستند به عنوان اتصالات شفاف در ابزارهای اپتوالکترونیکی و میکروالکترونیکی، اتصالات شاتکی، پیوند همگن ترانزیستورهای دوقطبی و در بسیاری از موارد دیگر به کار می روند. به منظور بدست آوردن خواص بهینه، یعنی شفافیت بالا و مقاومت ویژه پایین، دمای تکلیس و شرایط نهشت شامل دمای زیرلایه، دمای بازپخت و ضخامت لایه ها بایستی بهینه شوند. از آنجا که ممکن است کندوپاش آسیب چشمگیری را به سطح زیرلایه برساند و نقص هایی را بوجود آورد، که ممکن است کارایی ابزارهای اپتوالکترونیکی را تحت تاثیر قرار دهد، اغلب روش تبخیر با باریکه الکترونی برای تهیه لایه های دی اکسید قلع آلاییده با آلومینیوم ترجیح داده می شود. در این کار تجربی لایه های نازک دی اکسید قلع آلاییده با آلومینیوم با ترکیب های مختلفی از 5 تا 10 درصد جرمی آلومینیوم و 95 تا 90 درصد جرمی دی اکسید قلع بوسیله تبخیر با باریکه الکترونی بر روی زیرلایه های شیشه ای نهشته شدند. سپس تاثیر شرایط نهشت از قبیل دمای زیرلایه، دمای بازپخت و ضخامت بر خواص الکتریکی، اپتیکی و ساختاری این لایه ها بررسی شد. خواص این لایه های نازک بوسیله پراش پرتو x، اسپکتروفوتومتر uv- vis و پروب چهارسوزنی بررسی شد. بررسی طیف xrd اخذ شده از این لایه ها نشان داد که پس از بازپخت، فاز این لایه ها از آمورف به بس بلور تغییر پیدا می کند. میزان شفافیت لایه ها با افزایش دمای بازپخت، بیشترمی شود. با افزایش دمای تکلیس و دمای زیرلایه، عبور میانگین در ناحیه مرئی افزایش و مقاومت ویژه کاهش می یابد. همچنین با افزایش ضخامت لایه ها، میزان شفافیت لایه ها و مقاومت ویژه کاهش می یابند، به طوریکه در مورد لایه های با 5/7 % جرمی آلومینیوم، مقدار میانگین عبور لایه ها از مقدار 5/88 % برای نمونه ای با ضخامت 250 نانومتر به مقدار 3/82 % برای نمونه ای با ضخامت 450 نانومتر کاهش می یابد. همچنین مقاومت ویژه به کمترین مقدار خود یعنی 4-10×247/5 اهم-سانتیمتر برای نمونه ای با ضخامت 450 نانومتر می رسد.