بررسي خواص ساختاري، اپتيكي و شيميايي لايه هاي نازك اكسيد تنگستن ساخته شده به روش لايه نشاني ليزر پالسي

Structural, optical and chemical studies on laser ablated WO3 thin films

لايه هاي نازك اكسيد تنگستن به روش لايه نشاني ليزر پالسي روي زيرلايه شيشه در دماهاي 25، 100، 200، 300 و 400 لايه نشاني شدند. خواص نمونه ها توسط پراش پرتو ايكس (XRD)، ميكروسكوب الكتروني روبشي (SEM)، طيف سنجي مادون قرمز فوريه (FTIR)، زاويه سنج تماس قطره و اسپكتروفوتومتر UV - VIS تعيين شد. XRD نشان داد تا دماي C° 300، ساختار نمونه ها آمورف بوده ولي در دماي C° 400 به كريستالي اور تور مبيك تبديل مي شود. تصاوير SEM نشان داد با افزايش دماي زيرلايه ، تخلخل سطح نمونه ها كاهش يافته است. نتايج FTIR نشان دهنده تضعيف مد ارتعاشي (0= v ( W، شدت يافتن مد ارتعاشي (0-v ( W و تغيير مقدار آب و گروه هاي هيدروكسيل با افزايش دماي زير لايه است. همچنين مشاهده شد. با افزايش دماي لايه نشاني، زاويه تماس آب كاهش يافته و در دماي C° 100 به مقدار كمينه 27 مي رسد اما افزايش بيشتر دماي زيرلايه از 100 تا C° 400 سبب افزايش دوباره زاويه تماس تا 56 مي شود. ارتباط بين دماي زيرلايه و خواص آبدوستي توسط مدلي از پيوندهاي سطحي توصيف شد.

Thin films of tungsten trioxide (WO3) were prepared by pulsed laser deposition (PLD) technique on glass substrates at temperatures of 25, 100, 200, 300, 400 °C. The samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared (FTIR), contact angle measurements and UV-VIS spectrophotometry techniques. XRD reveals that up to a substrate temperature of 300 °C, the structure is amorphous, whilst at 400 °C converted to orthorhombic structure. SEM images showed by increasing the substrate temperature, porosity of samples reduces. FTIR indicated that ν(W-O) mode enhances while that of ν(W=O) reduces with temperature and at the same time the water and hydroxyl groups varied. It was observed that, by increasing the substrate temperature, the water contact angle decreased and minimized to ~27° at 100 °C, then exhibits re-increasing up to 56° at higher temperatures. The relationship between substrate temperature and hydrophilicity properties were described by a model of the surface bonds