نام پژوهشگر: ایران صیدی
ایران صیدی مجتبی پرهیزکار
لایههای نازک اکسیدی فلزی مانند اکسید ایندیم آلاییده با قلع (ito) دارای ویژگیهای منحصربفردی از قبیل رسانندگی خوب، تراگسیلندگی اپتیکی بالا در ناحیه مرئی، چسبندگی عالی به زیرلایه، پایداری شیمیایی و خواص فوتوشیمیایی هستند. این خواص از رفتار نیمرسانای تبهگن نوع n و گاف باندی پهن آنها ناشی میشود. بنابراین لایههای نازک ito به طور گسترده در سلولهای خورشیدی، ابزارهای فوتوولتائیک، نمایشگرهای صفحه تخت، نمایشگرهای بلور مایع و حسگرهای گازی مورد استفاده قرار میگیرند. به منظور بدست آوردن خواص بهینه، یعنی شفافیت بالا و مقاومت ویژه سطحی پایین، پارامترهایی از قبیل مقدار آلاینده و دیگر شرایط نهشت شامل دمای زیرلایه، نرخ نهشت و دمای بازپخت بایستی بهینه شوند. از آنجا که ممکن است کندوپاش آسیب چشمگیری را به سطح زیرلایه برساند و نقصهایی را بوجود آورد، که ممکن است کارایی ابزارهای اپتوالکترونیکی را تحت تاثیر قرار دهد، اغلب روش تبخیر با باریکه الکترونی برای تهیه لایههایito ترجیح داده میشود. در این کار تجربی لایههای نازک نانوساختار اکسید قلع ایندیم (ito) با ترکیبهای مختلفی از 5 تا wt%40 اکسید قلع و 95 تا wt%60 اکسید ایندیم بوسیله تبخیر با باریکه الکترونی بر روی زیرلایههای شیشهای نهشته شدند. سپس تاثیر شرایط نهشت از قبیل دمای بازپخت، دمای زیرلایه، نرخ نهشت و غلظت آلاینده بر خواص الکتریکی، اپتیکی و ساختاری این لایهها بررسی شد. خواص این لایههای نازک بوسیله پراش اشعه x، اسپکتروفوتومتر uv- مرئی و پروب چهارسوزنی بررسی شد. بررسی طیف xrd اخذ شده از این لایههانشان داد که پس از بازپخت فاز این لایهها از آمورف به بسبلور تغییر پیدا میکند. اندازه دانه در لایههای نازک بلورین با کیفیت بالا در حدود nm23 برآورد گردید. این لایههای نازک قبل از بازپخت، عبور کمی را در ناحیه مرئی در حدود 23/33% نشان دادند اما پس از بازپخت مقدار میانگین عبور در ناحیه مرئی تا بالاتر از 88% افزایش یافت. با افزایش دمای زیرلایه، عبور میانگین در ناحیه مرئی افزایش و مقاومت ویژه کاهش یافت. همچنین با کاهش نرخ نهشت دراین لایهها، عبور میانگین در ناحیه مرئی افزایش و مقاومت ویژه کاهش یافت. بررسی تاثیر غلظت آلاینده بر خواص این لایهها، نشان داد که با افزایش غلظت آلاینده اکسید قلع تا wt%20، عبور میانگین در ناحیه مرئی افزایش و مقاومت ویژه کاهش یافت. لایههای با ترکیب wt%20 اکسید قلع و wt%80 اکسید ایندیم نهشته شده در دمای زیرلایه °c100، با نرخ نهشت s/°a1/2 و لایههای با ترکیب wt%10 اکسید قلع و wt%90 اکسید ایندیم نهشته شده در دمای °c200، با نرخ نهشت s/°a1/2 به عنوان لایههای با خواص بهینه معرفی شدند.