مقايسه خواص اپتوالكترونيكي لايه هاي نانوساختارSnO2 ، In2O3 و ITO جهت حسگري اتانول

Comparison of Optoelectronic Properties of SnO2, In2O3 and ITO Films for Ethanol Sensing

چكيده در اين مقاله لايه هاي نازكIn2O3 ، SnO2 و ITO SnO2 10 In2O3 90 با استفاده از روش تبخير حرارتي روي زير لايه هاي شيشه انباشت شدند. ضخامت و آهنگ انباشت براي همه نمونه ها به ترتيب nm 220 و nm/s 0/1 انتخاب شد. خواص اپتيكي لايه ها در دماي بازپخت ℃300 مورد بررسي قرار گرفت. در اين مطالعه همه نمونه هاي بازپخت شده عبور بالايي در طيف نور مرئي از خود نشان دادند. بيش ترين عبور %91 را لايه بازپختي SnO2 نشان داد. ضرايب شكست نمونه هاي مختلف در طول موج 550 نانومتر در محدوده 1/88 تا 1/92 به دست آمد. هم چنين با افزودن ناخالصي SnO2 به In2O3 خواص فيزيكي اين لايه ها مورد بررسي قرار گرفت. نتايج طيف پراش ايكس نشان مي دهد لايه هاي In2O3 و ITO داراي ساختار بس بلورين بوده و در ساختار مكعبي متبلور مي شوند. در نهايت به منظور مقايسه حساسيت لايه هاي SnO2، In2O3 و ITO نسبت به آشكارسازي بخار اتانول، به عنوان يكي از كاربرد مواد نيم رساناي شفاف پرداخته شده است. نتايج حساسيت بالاي SnO2 در مقايسه با In2O3 و ITO را براي آشكارسازي بخار اتانول نشان مي دهد.

Abstract In this research, In2O3, SnO2 and 10 SnO2 90 In2O3 ITO thin films were deposited on glass substrates using thermal evaporation technique. The thickness and deposition rate for all the samples are 220 nm and 0.1 nm/s, respectively. The optical properties of the layers were investigated at annealing temperature of 300 ℃. In this study, all annealed samples indicate high transmittance in the visible wavelength region. The highest transmission for the annealed layers is 91 which is related to the SnO2. Refractive indexes of different samples n at a wavelength of 550 nm are in the range of 1.88-1.92. Also, the effect of adding SnO2 as impurity to In2O3 on physical properties of these films were investigated. X-ray diffraction results show that In2O3 and In2O3 doped with tin layer have a polycrystalline structure and are crystallized in the cubic structure. Finally, the influence of nanoparticles of SnO2, In2O3 and ITO for sensing ethanol vapor as an application of transparent semiconductor oxides is discussed. The results show a high sensitivity of SnO2 films compared to the In2O3 and ITO films for detecting ethanol vapor.