بررسي خواص الكتريكي AC وDC و مورفولوژي نانو ساختارهاي Al/TiO2/PSi/Al

Investigation of AC and DC Electrical Properties and Surface Morphology of Al/TiO2/PSi/Al Nanostructure

در اين تحقيق لايه‌هاي سيليسيوم نانومتخلخل با درصد تخلخل‌هاي مختلف با استفاده از روش آنوديزاسيون الكتروشيميايي تهيه شد. مورفولوژي سطوح و اندازه حفره‌ها با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني عبوري بررسي شد. لايه‌هاي دي‌اكسيد تيتانيوم به‌روش تبخير با پرتو تفنگ الكتروني بر روي سيلسيوم متخلخل لايه نشاني شد. اثر شرايط آنوديزاسيون مانند زمان آنودي‌سازي و چگالي جريان بر مورفولوژي و خواص الكتريكي قطعات با اندازه‌گيري ولتاژ- جريان بررسي شد. نتايج نشان داد كه خواص الكتريكي تحت تاثير چگالي جريان و زمان آنودي سازي قرار مي‌گيرد. هم‌چنين رسانندگي Ac قطعات ساندويچي Al/TiO2/PSi/Al در محدوده فركانسي 102 تا 105 هرتز و محدوده دمايي300 تا 378 كلوين بررسي شد. در محدوده فركانسي كم‌تر از 103 هرتز نظريه نواري و در محدوده فركانسي بزرگ‌تر از 103 هرتز مكانيزم هوپينگ در توضيح رسانندگي نانو ساختارهاي لايه نازك TiO2/Psi با الكترودهاي آلومينيوم كاربرد دارد.

In this research work nano porous silicon layers with different porosity were prepared by using electrochemical etching. Surface morphology and size of pores were investigated by scanning electron microscopy (SEM).TiO2 thin films with EBPVD method have been deposited on the surface of PSi layers. The influence of anodization conditions such as anodization time interval and current density on electrical properties and surface morphology of sandwich devices were carried out using I-V measurements .The results showed that, electrical properties were influenced by changes of current density and anodization time interval. We also investigated the AC electrical conductivity of Al/TiO2/PSi/Al sandwich devices over the range of frequency 102 to 105 Hz and temperature range 300 to 378 K. It is known that, over the range of frequency < 103Hz the band theory and over the range of frequency > 103Hz hopping mechanism is applicable in explaining the conductivity of TiO2/PSi thin films nano structures with aluminum electrodes.