تاثير حجم محلول بر مورفولوژي، خواص ساختاري، اپتيكي و الكتريكي لايه هاي نازك SnO2 تهيه شده به روش اسپري پايروليز

Influence of precursor volume on morphological, structural, optical and electrical properties of SnO2 thin films prepared by spray pyrolysis method

لايه هاي نازك اكسيد قلع (SnO2) به روش اسپري پاليروليز بر روي زيرلايه شيشه لايه نشاني شدند. دراين تحقيق، تاثير تغييرات حجم محلول اسپري بر مورفولوژي سطح، خواص ساختاري، الكتريكي و اپتيكي مورد بررسي قرارگرفت. تصاوير FESEM تغييرات افزايشي ضخامت به همراه شكل گيري دانه هايي به شكل چند وجهي را در لايه هاي سنتز شده نشان داد. الگوي XRD نشان داد نمونه ها به صورت بس بلوري، تك فاز با ساختار چهارگوشي هستند. تحليل داده هاي آزمايش اثر هال نشان داد با افزايش حجم محلول، مقاومت ويژه الكتريكي نمونه ها از 20 به mΩ.cm 3/3 رو به كاهش گذارده و تراكم الكتروني از حدود 1019 به cm-3 1020 افزايش يافته اند. تحليل داده هاي طيف عبور اپتيكي نشان داد كه با افزايش حجم محلول از ميزان عبور لايه ها كاسته شده و گاف نواري آنها از 9/3 به eV 9/2، به علت حضور ناراستي هاي بلوري و تشكيل دنباله نواري، كاهش يافته اند.

Thin films of tin oxide (SnO2) were deposited on glass substrate by spray-pyrolysis method. In this study, the variations of precursor volume on surface morphology, structural, electrical and optical properties was investigated. The FESEM images showed the variations of film thickness together with the formation of multi facet grains in the synthesized layers. The XRD patterns showed that all samples were polycrystalline, single-phase in tetragonal structure. The data analysis of Hall effect experiment showed that with increasing the precursor volume the electrical resistivity of the sample are decreased from 20 to 3.3 mΩ.cm and the electron density are increased from 1019 to 1020 cm-3. Analysis of optical transmittance spectra showed that with increasing the precursor volume the transparency of the layers are decreased, and their band gap are decreased from 3.9 to 2.9 eV as a result of crystalline defects and formation of band tail.