روشي آسان براي كاهش زبري سطحي در قلع اكسيد آلاييده شده با فلور (FTO) بوسيله سايش با نانوذرات موجود در خمير دندان و كاربرد آن در ديودهاي نور گسيل هيبريدي

A facile method to decrease surface roughness of fluorine doped tin oxide using nanoparticles in toothpaste and its application in hybrid light emitting diode

در اين مقاله روشي سريع و بهينه براي كاهش زبري سطحي قلع اكسيد آلاييده شده با فلور (FTO) با استفاده از نانوذرات موجود در خمير دندان ارايه شده است. پايداري فيزيكي و شيميايي بالاي FTO نسبت به ديگر رساناهاي شفاف اكسيدي (TCO) همانند اينديوم قلع اكسيد (ITO) باعث مي شود كه از آن ها در قطعات الكترواپتيكي استفاده شود. اما به دليل بالا بودن ضخامت آن نسبت به ITO و شرايط ساخت آن معمولا زبري زيادتري نسبت به ITO دارد. خمير دندان با توجه به ذرات ساينده اي كه درون آن وجود دارد باعث سايش جرم هاي روي دندان بصورت نانومتري مي شود كه با استفاده از همين اصل، در اينجا نيز سطح FTO صاف شد. نتايج ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM) نشان داد كه ريشه ميانگين مربع (RMS) زبري سطح ازnm 12 براي FTO به nm3 براي FTO ساييده شده كاهش پيدا كرد. طيف سنجي فتوالكترون اشعه ايكس (XPS) نيز انجام شد كه حاكي از عدم تفاوت بين دو سطح قبل و بعد از عمليات بود. با استفاده از FTOهاي سايش داده شده ديود نورگسيل (LED) هيبريدي ساخته شد كه در مقايسه با نمونه غير ساييده شده و ITO از بازده بيشتري برخوردار بود.

In this report a facile and optimized method for polishing of fluorine doped tin oxide (FTO) was presented in which nanoparticles in toothpaste was used as polishing material. Due to being more chemically and physically stability relative to another TCO such as indium tin oxide (ITO), FTO is used in optoelectronic devices. More thickness in FTO due to have a good conductivity resulting a rough surface. Toothpaste can make smooth FTO surface due to have polisher nanoparticles. Here, FTO surface was smooth using toothpaste so that according to AFM data, the RMS surface roughness was changed from 12 nm for FTO to 3 nm for FTO after polishing. The comparing of the transmittance spectra FTO before and after polishing process showed the FTO thickness was not changed dramatically. The X-Ray photoelectron spectroscopy showed there were no effects on the chemical states of FTO surface before and after polishing process. The hybrid light emitting diode was fabricated using polished FTO that it was more efficient comparing to those fabricated with FTO and ITO.