مطالعه ی رشد، خواص آماری و ریختی سطوح ناهموار اکسید روی لایه نشانی شده توسط اسپری پایرولیزیز

بیش تر زندگی ما روی سطح اتفاق می افتد. ما روی سطح زمین راه می رویم بدون اینکه متوجه مذاب بودن مرکز زمین باشیم. هنگامی که داخل بالک برایمان مهم می شود‏، بدون گذشتن از سطح نمی توانیم به آن راه پیدا کنیم. خواص سطح در بسیاری از موارد با خواص بالک کاملاً متفاوت است. بنابراین برای فهمیدن فیزیک بالک‏، مطالعه ی سطح ضرورت دارد. ‏سطح مرز بین دو محیط است. برای گذشتن از یک محیط و ورود به محیط دیگر ناگزیریم از سطح بگذریم. از این رو شناخت سطح اهمیتی بنیادی دارد. بررسی سطوح علاوه بر اهمیت در فیزیک نظری در صنعت نیز کاربرد حیاتی دارد. با وارد شدن نقش لایه های نازک‎‎‏ در تکنولوژی (که می توان گفت با تولید آینه ها در سال 1912 آغاز شد.) ‏ ‎‎ ‏، بررسی ویژگی های این لایه ها و وابستگی این خصوصیات به پارامترهای مختلف تهیه ی آن ها در میان پژوهش گران ‏رواج یافت. با تغییر پارامترهای گوناگون مانند روش لایه نشانی‏، ضخامت‏، دمای پخت‏، آهنگ لایه نشانی و ... ‏‏، خواص الکتریکی‏، اپتیکی‏، ساختاری و ... تغییر می کنند و بنابراین مطالعه ی این رفتارها در فرآیند کنترل ساخت لایه های نازک در صنعت بی شک گام مهمی است. در میان لایه های نازک، لایه های اکسید روی از مواردی ست که خواص ویژه‎‎‏ ی آن باعث شده بسیار مورد توجه قرار بگیرد. این اکسید‏، نیمرسانایی شفاف است که رسانندگی و عبور اپتیکی بالایی در ناحیه ی مرئی از خود نشان می دهد و همین سبب شده توجه زیادی را در زمینه هایی نظیر نمایشگرهای صفحات تخت و لایه های پنجره ای در سلول های خورشیدی به خود جلب کند. این اکسید با روش های مختلفی قابل لایه نشانی ست. یک روش متداول‏، ساده و کم هزینه روش اسپری پایرولیزیز است که به راحتی می توان برای نشاندن اکسید روی بر روی زیرلایه از آن استفاده کرد و لایه هایی با کیفیت بالا تهیه نمو‎‏د‎‎‎‎ که در این پژوهش از این روش استفاده شده است. پس از تهیه ی لایه ها با تصویربرداری توسط میکروسکوپ نیروی اتمی توپوگرافی این سطوح بررسی می شود و کمیت های مختلف هندسی مانند بعد فرکتالی و چندفرکتالی بودن خطوط هم ارتفاع آن مطالعه می شود. فرکتال ها ‏اشکال هندسی ای هستند که هر بخش از آن ها شبیه به کل شکل هندسی ست. به هر فرکتال یک بُعد فرکتالی نسبت داده می شود که نشان داده شده برای توصیف توپوگرافی این سطوح ابزار قوی ای به حساب می آیند. خواص آماری این سطوح مانند زبری، ممان های آمار، توزیع ارتفاع و ... نیز قابل بررسی اند که در صنعت برای مشخصه یابی این سطوح کاربرد دارند.