اثر ضخامت لايه نازك اكسيد روي بر ويژگي هاي ساختاري سطح فيلم نازك

The effect of thickness on the structural properties of ZnO thin films

لايه هاي اكسيد روي در سال هاي اخير به عنوان اكسيد رساناي شفاف به دليل خواص نوري و الكتريكي خوبشان در تركيب با شكاف وسيع نوار ، فراواني در طبيعت و عدم وجود سميت مورد بررسي قرار گرفته اند. در اين ميان ضخامت، يكي از مهم ترين مباحث مطرح شده در خصوص لايه هاي نازك است، چون تقريباً اكثر خواص لايه هاي نازك، به اندازه ضخامت آن ها بستگي دارد . در اين مطالعه با انجام لايه نشاني ماده هدف اكسيد روي به وسيله سيستم كندوپاش در آزمايشگاه و در ادامه با استفاده از ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM)، اكسيد روي را مورد مطالعه قرار داديم. در نهايت توانستيم با روش بهينه سازي انبوه ذرات با استفاده از برنامه متلب به بررسي بهينه ترين حالت مورفولوژي سطح لايه نازك بپردازيم. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان داد كه با افزايش ضخامت، نماي ناهمواري سطح و طول همبستگي عرضي افزايش مي يابد همچنين پهناي فصل مشترك تا ضخامت 24 نانومتر روند كاهشي و بعد از آن روند افزايشي طي مي كند.

In recent years Zinc oxide layers has been investigated as the transparent conductive oxide due to their good optical and electrical properties in combination with wide-band gap (large band gap), its abundant in nature and lack of toxicity. The thickness is one of the most important issues in the thin layer because most properties of thin film depend on their thickness. In this study, deposition was done to study the target material ZnO by the sputtering systems in the laboratory and followed by using the atomic force microscope (AFM). Finally we could use particle swarm optimization method using MATLAB program to achieve the best surface morphology of ZnO thin film and then changes in thickness have been examined by the obtained parameters. The results showed that increasing thickness leads to increase surface unroughness view and cross-correlation length and the intersection width showed decreasing tendency in thickness by 24 nm and then it was increased.