عنوان

بررسی برخی خواص الکتریکی، اپتیکی و ساختاری لایه‌صهای نازک ‮‭(ITO)‬ تهیه شده به روش بمباران الکترونی

شماره

‭۷۶۸۶پ‬

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

بررسی برخی خواص الکتریکی، اپتیکی و ساختاری لایه‌صهای نازک ‮‭(ITO)‬ تهیه شده به روش بمباران الکترونی

نام نخستين پديدآور

/ایران صیدی

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: دانشکده‌فیزیک

نام توليد کننده

، فرخی

نام خاص و کميت اثر

‮‭۱۵۵‬ص.‬

متن يادداشت

چاپی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

رشته فیزیک

زمان اعطا مدرک

‮‭۱۳۸۸/۰۷/۲۵‬

کسي که مدرک را اعطا کرده

تبریز

متن يادداشت

لایه‌صهای نازک اکسیدی فلزی مانند اکسید ایندیم آلاییده با قلع ‮‭(ITO)‬ دارای ویژگی‌صهای 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 می‌صشود .بنابراین لایه‌صهای نازک ‮‭ITO‬ به طور گسترده در سلول‌صهای خورشیدی، ابزارهای فوتوولتائیک، نمایشگرهای صفحه تخت، نمایشگرهای بلور مایع و حسگرهای گازی مورد استفاده قرار می‌صگیرند .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 نقص‌صهایی را بوجود آورد، که ممکن است کارایی ابزارهای اپتوالکترونیکی را تحت تاثیر قرار دهد، اغلب روش تبخیر با باریکه الکترونی برای تهیه لایه‌صهای ‮‭ITO‬ترجیح داده می‌صشود .در این کار تجربی لایه‌صهای نازک نانوساختار اکسید قلع ایندیم ‮‭(ITO)‬ با ترکیب‌صهای مختلفی از ‮‭۵‬ تا ‮‭wt ۴۰‬ اکسید قلع و ‮‭۹۵‬ تا ‮‭wt ۶۰‬ اکسید ایندیم بوسیله تبخیر با باریکه الکترونی بر روی زیرلایه‌صهای شیشه‌صای نهشته شدند .سپس تاثیر شرایط نهشت از قبیل دمای بازپخت، دمای زیرلایه، نرخ نهشت و غلظت آلاینده بر خواص الکتریکی، اپتیکی و ساختاری این لایه‌صها بررسی شد .خواص این لایه-های نازک بوسیله پراش اشعه‮‭X‬ ، اسپکتروفوتومتر‮‭UV‬ - مرئی و پروب چهارسوزنی بررسی شد .بررسی طیف ‮‭XRD‬ اخذ شده از این لایه‌صهانشان داد که پس از بازپخت فاز این لایه‌صها از آمورف به بس‌صبلور تغییر پیدا می‌صکند .اندازه دانه در لایه‌صهای نازک بلورین با کیفیت بالا در حدود ‮‭nm۲۳‬ برآورد گردید .این لایه‌صهای نازک قبل از بازپخت، عبور کمی را در ناحیه مرئی در حدود ‮‭۳۳/۲۳‬ نشان دادند اما پس از بازپخت مقدار میانگین عبور در ناحیه مرئی تا بالاتر از ‮‭۸۸‬ افزایش یافت .با افزایش دمای زیرلایه، عبور میانگین در ناحیه مرئی افزایش و مقاومت ویژه کاهش یافت .همچنین با کاهش نرخ نهشت دراین لایه‌صها، عبور میانگین در ناحیه مرئی افزایش و مقاومت ویژه کاهش یافت .بررسی تاثیر غلظت آلاینده بر خواص این لایه-ها، نشان داد که با افزایش غلظت آلاینده اکسید قلع تا‮‭wt ۲۰‬ ، عبور میانگین در ناحیه مرئی افزایش و مقاومت ویژه کاهش یافت .لایه‌صهای با ترکیب ‮‭wt ۲۰‬ اکسید قلع و ‮‭wt ۸۰‬ اکسید ایندیم نهشته شده در دمای زیرلایه ‮‭C۱۰۰‬، با نرخ نهشت‮‭A۲/۱ /s‬و لایه‌صهای با ترکیب ‮‭wt ۱۰‬ اکسید قلع و ‮‭wt ۹۰‬ اکسید ایندیم نهشته شده در دمای ‮‭C۲۰۰‬، با نرخ نهشت‮‭A۲/۱ /s‬به عنوان لایه های با خواص بهینه معرفی شدند ..

متن يادداشت

Metal oxide thin films like tin doped indium oxide (ITO) have unique characteristics such as good conductivity, high optical transmittance over the visible region, excellent adhesion to substrates, chemical stability and photochemical properties. These properties are resulted from their n-type degenerate semiconductor behavior and wide band gap. Therefore, ITO thin films are widely used in solar cells, photovoltaic devices, flat panel displays, liquid crystal displays and gas sensors. In order to obtain optimal characteristics i.e. high transparency and low sheet resistivity, the parameters such as dopant amount and other deposition conditions including substrate temperature, deposition rate and annealing temperature have to be optimized. Since sputtering may significantly damage the substrate surface and cause defects that may influence the performance of opto-electronic devices, electron beam evaporation is often preferred in preparing ITO films.In this experimental work nanostructured tin doped indium oxide (ITO) thin films with different composition of 5 to 40wt tin oxide and 95 to 60wt indium oxide were deposited on glass substrates by electron beam evaporation technique. Then effects of deposition conditions such as annealing temperature, substrate temperature, deposition rate and dopant concentration on electrical, optical and structural properties of thin films were investigated. Properties of thin films have been studied using X-ray diffraction, UV-visible spectrophotometer and four probe method. Study of XRD spectra obtained from thin films showed that after annealing, phase of these films changes from amorphous to polycrystalline. Grain size in high quality crystalline thin films evaluated to be about 23nm. These thin films before annealing showed low transmission value of about 23.33 in the visible region, but after annealing the average transsmition value in the visible region increased up to 88 . With increasing annealing temperature the average transsmition in the visibele region increased and resistivity decreased. by increasing substrate temperature, the average transsmition in the visible region increased and resistivity decreased. Also, with decreasing deposition rate in thin films, the average transsmition in the visible region increased and resistivity decreased. Styuding the effect of dopant concentration on propreties of these films, showed that by increasing dopant concentration to 20wt tin oxide, the average transsmition in the visible region increased and resistivity decreased. Films with the composition of 20wt tin oxide and 80wt indium oxide deposited at substrate temperature 100C with deposition rate 1.2A/s and films with composition of 10wt tin oxide and 90wt indium oxide deposited at substrate temperature of 200C with deposition rate 1.2A/s were introduced as films with optimized properties.

مستند نام اشخاص تاييد نشده

صیدی،ایران

مستند نام اشخاص تاييد نشده

بیدادی،حسن، استادراهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

پرهیزکار،مجتبی، استادراهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

هادیان،فرامرز، استادمشاور

يادداشت عمومي

سیاه و سفید

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی