جایگذاری، تعیین ویژگیها و بررسی خواص و کاربردهای لایه های نازک zno
چکیده
لایه های نازک اکسید روی دارای خواص نیم رسانایی، نوررسانایی، پاییزوالکتریکی می باشد. آنها دارای هدایت الکتریکی و شفافیت اپتیکی بالا در ناحیه مریی، ضریب دی الکتریکی بالا، شکاف انرژی ممنوع بالا، اپتیک غیرخطی بالا و ضرایب پاییزوالکتریکی، صوتی - نوری و الکترواپتیکی بالا می باشد. به واسطه دارابودن این خواص و قیمت پایین، لایه های اکسید روی در ساخت قطعات موج صوتی سطحی (saw)، بسیاری از قطعات الکترواپتیکی، اپتیک تجمعی، حسگرهای گاز، حسگرهای فشار و سلولهای خورشیدی فوتوولتایی به کار برده شده اند. لایه های اکسید روی را می توان به چندین روش لایه نشانی معمول تهیه نمود. اما روشهای اسپاترینگ (برای کاربردهای کیفیت بالا) و لایه نشانی بخار شیمیایی آلی فلزی (mocvd) و تجزیه حرارتی اسپری (برای سادگی و قیمت پایین) بیشتر مورد استفاده قرار گرفته اند. در این پایان نامه، ابتدا کاربردهای مختلف ، روشهای لایه نشانی مختلف و خواص (ساختاری، الکتریکی و اپتیکی) لایه های نازک zno مرور شده است . چون یکی از مهمترین ویژگیهای لایه های zno کاربرد آنها را بعنوان پوششهای هادی شفاف است ، کار عملی انجام شده در این پروژه در مورد همین ویژگیها می باشد. اثر پارامترهای جایگذاری بر روی هدایت الکتریکی و شفافیت اپتیکی این لایه ها نیز مورد بررسی قرار گرفته است . در فصل ششم، گزارشی در مورد تهیه لایه های هادی شفاف zno که به روشهای تبخیر حرارتی و اسپری پایرولیزیز تهیه شده اند، داده شده است . در روش تبخیر حرارتی اثر پارامترهای جایگذاری و همچنین برنامه حرارتی پس از جایگذاری لایه در هوا و در خلاء مورد مطالعه قرار گرفته است . در روش اسپری پایرولیزیز، اثر ترکیب محلول اسپری، ضخامت لایه (حجم محلول اسپری شده)، غلظت ناخالص دهنده و دمای زیر لایه (در ضمن جایگذاری لایه) بر روی مقاومت سطحی و شفافیت لایه ها مورد بررسی قرار گرفته است . تمام پارامترهای جایگذاری در دو روش بالا بهینه سازی شدند. نتایج نهایی بدست آمده کاملا قابل مقایسه با نتایج گزارش شده به وسیله محققین دیگر بودند.