بررسی و مشخصه یابی فوتو دیود پیوندی ناهمگن بر پایه نانوساختارهای اکسید روی نوع مثبت
چکیده
در این پژوهش، با استفاده از روش ارزان قیمت سل-ژل، اکسیدروی نوع مثبت تهیه شد و سپس بر پایه آن، با استفاده از نیم رسانای سیلیسیوم نوع منفی، اقدام به ساخت دیود نوری پیوندی مثبت-منفی نمودیم. بطور کلی اکسیدروی نیم رسانایی با گاف انرژی بزرگ 3/37 ev بوده و به واسطه فراوانی و قیمت ارزانی که داراست گزینه مناسب و پرکاربردی جهت ابزار الکترواپتیکی بشمار می رود، اما ناپایدار بودن نوع مثبت این نیم رسانا سد بزرگی در برابر ساخت ابزار همگن بر پایه اکسیدروی قرار داده است. به همین جهت در این تحقیق بر آن شدیم تا به ساخت اکسیدروی نوع مثبت دست یابیم. پس از بررسی های همه جانبه ای که بر تئوری ساختار و نحوه تولید اکسیدروی نوع مثبت داشتیم و با انجام آزمایشات متعدد، سرانجام با ناخالص سازی 15 درصدی اکسیدروی توسط لیتیوم، موفق به ساخت لایه های نازک اکسیدروی با غلظت حفره بسیار بالا از مرتبه 1019و مقاومت ویژه 62/11 اهم سانتی متر شدیم. از طریق طیف جذبی مرئی-فرابنفش، گاف انرژی نانوساختارهای تهیه شده 43/3 الکترون-ولت بدست آمد که نشان دهنده افزایش گاف انرژی و ناشی از کاهش سایز مطلوب نانوذرات، طی سنتز است. آنالیز طیف تبدیل فوریه مادون قرمز وجود پیوندهای بین روی و اکسیژن و نیز لیتیوم و اکسیژن را تائید نمود. همچنین سایز نانوذرات کروی متحدالشکل تشکیل شده در لایه های نازک، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، 50 نانومتر ارزیابی شد. آزمایش پراش پرتو ایکس نیز حاکی از بلورینگی بالای نانوساختارهای اکسیدروی بود. تمامی نتایج نشان دهنده کیفیت مطلوب عملکرد در مراحل سنتز، لایه نشانی و حرارت دهی بودند. با لایه نشانی اکسیدروی بر روی زیرلایه سیلیسیوم نوع منفی، ساخت پیوند مثبت-منفی غیرهمگن که اساس ساخت دیود نوری پیوندی ناهمگن را تشکیل می دهد، میسر شد و نمونه مورد بررسی، تحت آنالیز جریان-ولتاژ، پاسخ قابل قبولی مبنی بر عملکردش نشان داد.