بررسی خواص ساختاری و اپتیکی لایه های نازک اکسید ایندیم قلع

پارسیان پور, احسان; روستائی, مجتبی; سموات, فریدون; جعفری رحمان, جهانگیر; سهرابی, بهرام

بررسی خواص ساختاری و اپتیکی لایه های نازک اکسید ایندیم قلع

نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

¹ دانشگاه بوعلی سینا

² هیئت علمی دانشگاه بوعلی سینا

چکیده

در این تحقیق، لایه های نازک اکسید ایندیم قلع (ITO) به روش تبخیر با پرتو الکترونی بر روی زیرلایه های شیشه ای. با ضخامت‌های اسمی 50، 100، 170 و 250 نانومتر، با نرخ انباشت ثابت 10/0 نانومتر بر ثانیه لایه نشانی شده اند. دمای زیرلایه ها در خلال لایه نشانی در دمای 400 درجه سانتیگراد ثابت نگه داشته شد. از تکنیک های پراش پرتو ایکس (XRD) و بازتاب سنجی اشعه ایکس (XRR) برای آنالیز ساختاری لایه های نازک استفاده شدند. خواص اپتیکی آنها با استفاده از طیف سنجی فرابنفش- مرئی در محدوده (800-310 نانومتر) بررسی شد. همچنین آنالیز عنصری ماده با استفاده از دستگاه انرژی پراکندگی اشعه ایکس (EDS) انجام شد. برای آنالیز داده ها از نرم افزارهای MATLAB، GENXو XPOWDER استفاده شدند. سپس ضخامت واقعی (نانومتر)، چگالی الکترونی متوسط(e/Å3) و ناهمواری (نانومتر) لایه های نازک ITO بدست آمدند. مقادیر گاف انرژی برای ضخامت‌های 50، 100، 170 و 250 نانومتر به ترتیب 47/3، 58/3، 71/3 و 87/3 الکترون ولت بدست آمدند. نتایج نشان می دهد که با افزایش ضخامت لایه های نازک اندازه متوسط بلورک ها رشد کرده، تراگسیل اپتیکی، جذب و گاف انرژی لایه های نازک به ترتیب کاهش، افزایش، افزایش می یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

فیزیک اتمی-مولکولی

عنوان مقاله [English]

Investigation optical and structural properties of ITO Thin Films

نویسندگان [English]

Ehsan Parsianpour ¹
Feridoun Samavat ²

چکیده [English]

In this research, Indium Tin Oxide (ITO) thin films have been deposited with the rate of 0.10 nm/s and thicknesses of about 50, 100, 170 and 250 nm by electron beam method on glass substrates. During deposition the substrates temperatures were kept constant at 400 ̊C. X-ray Diffraction (XRD), X-ray Reflectivity (XRR) techniques are used to for thin films structural analysis ITO thin films. Their optical properties were analyzed using the spectroscopy of UV-Vis )310-800 nm(. Also Elemental analysis of matter was carried out with Energy dispersive X-ray analysis (EDS) system. MATLAB, GENX and XPOWDER softwares were used to data analysis. Then, real thickness (nm), mean electron density (e/Å3) and the roughness (nm) of ITO thin films were determined. For thicknesses 50, 100, 170 and 250 nm band gaps were determined 3.47, 3.58, 3.71 and 3.87 eV respectively. The results show that by increasing in thin films thickness, the mean particles sizes have been grown, optical transmittance, absorbance and band gap are decreased, increased and increased respectively.

کلیدواژه‌ها [English]