تاثير دما و زمان حرارت دهي بر خواص اپتيكي نانولايه هاي اكسيدروي انباشت شده بر كريستال LiNbO3

The effect of temperature and heating period on optical properties of ZnO nano layers deposited on LiNbO3

در اين پژوهش لايه هاي نازك اكسيد روي (ZnO ) از طريق اكسيداسيون حرارتي لايه هاي نازك روي(Zn )، كه به روش كندو پاش مگنترون بر زير لايه نيوبات ليتيم انباشت شده، توليدگرديدند. وابستگي به دما و مدت زمان گرمادهي ويژگي هاي اپتيكي اين نانولايه ها مورد مطالعه قرار گرفته است. تغييرات توان عبوردهي(T)، بازتابندگي(R) و ضريب خاموشي(k) نمونه ها براي گستره طول موج 1100-200 نانومترنسبت به دما و زمان حرارت دهي اندازه گيري شده است. با افزايش دماي بازپخت توان عبوردهي لايه ها كاهش نشان مي دهد و در دماهاي زياد(oC 800 ) كه احتمال نفوذ لايه ZnO به زيرلايه نيوبات ليتيم فزوني مي يابد، عبوردهي افزايش يافته و به توان عبوردهي اوليه زيرلايه نزديك مي گردد. انرژي گاف اپتيكي لايه هاي اكسيدروي براي شرايط متفاوت حرارت دهي اندازه گيري شده و با افزايش دما مقدار آن كاهش مي يابد، در دماي oC 800 با ازدياد زمان حرارت دهي انرژي گاف اپتيكي فزوني يافته و دراين شرايط نفوذ لايه به درون نيوبات ليتيم فراهم مي گردد.

In this work, the optical properties of ZnO thin films were investigated experimentally. Zinc was sputtered by the magnetron sputtering method on the LiNbO3 crystal (as substrate), followed by a thermal oxidation at 450oC of the obtained ZnO films. The variations of the transmittance, reflectance, and extinction coefficient were measured for temperatures (450-800 oC) and different periods of heating (15-120min) which were employed to study their effects on the optical characteristics of the ZnO samples. The optical band gap energy was determined and it showed reduction with temperature and an increase at 800 oC with period of heating.