بررسي تأثير تابش ليزر بر خواص الكتريكي و ساختاري لايه‌هاي نازك ZnO

The effect of laser irradiation on electrical and structural properties of ZnO thin films

در اين مقاله لايه‌‌ نازك ZnO به روش سل ژل بر روي زيرلايه شيشه ساخته شده است. لايه هاي اوليه ابتدا در دماي 100 و ˚C 240 خشك و سپس در دماهاي 300 ، 400 و ˚C 500 پخت شده‌اند. اندازه گيري مقاومت دو نقطه اي نشان مي دهد كه مقاومت الكتريكي لايه هاي آماده شده، بسيار زياد است. تابش پرتو ليزر اگزايمر KrF ( 248nm = λ ) با تعداد پالس 1000 ، فركانس 1Hz و انرژي 90mJ/cm2 بر سطح لايه باعث كاهش مقاومت الكتريكي لايه مي‌شود. طيف پراش پرتو ايكس ( XRD ) بهبود ساختار هگزاگونال ورتسايت لايه را تأييد مي‌كند، و آناليز AFM و FE-SEM شكل گيري منظم و دايروي دانه ها بر سطح لايه را نشان داد. اندازه ذرات بعد از تابش ليزر از 10nm ~ به 30nm ~ افزايش پيدا مي‌كند. به طور كلي، نشان داده شده است كه، ويژگي هاي ساختاري، الكتريكي و مورفولوژي لايه ها با تابش ليزر به طور قابل ملاحظه اي بهبود مي يابد.

In this paper, ZnO thin film was prepared by sol-gel process on glass substrates. The deposited films were dried at 100 and 240 ˚C and then annealed at 300, 400 and 500 ˚C. The two-probe measurement showed that resistance of as-prepared films is very high. The KrF excimer (λ=248 nm) laser irradiation with 1000 pulses, frequency of 1 Hz and 90 mJ/cm2 energy on surface of film resulted in the reduction of the films electrical resistance. X-ray diffraction (XRD) patterns confirmed the improved hexagonal wurtzite structure of film, and AFM and FE-SEM analyses showed regular and spherical grain was formed on the surface. The particle size was increased from ~10 to ~30 nm after leaser irradiation. Generally, it was showed that electrical, structural and morphological properties of films improve considerably by laser irradiation.