مطالعه اثر غلظت محلول بر خواص ساختاري، اپتيكي و الكتريكي لايه‌هاي نازك V2O5 تهيه شده به روش اسپري پايروليز

Study the effect of precursor concentration on the structural, optical and electrical properties of V2O5 thin films prepared by spray pyrolysis technique

دراين تحقيق لايه‌هاي نازك پنتا اكسيد واناديوم (V2O5) به روش اسپري پايروليز بر روي زيرلايه شيشه لايه نشاني شد؛ و اثر غلظت محلول (1/0 و 2/0M) مورد بررسي قرار گرفت. تصاوير SEM حاكي از شكل گيري نانو دانه هايي به ترتيب با ابعاد ميانگين 25 و 45nm در اين لايه ها بوده، و با افزايش غلظت محلول ضخامت لايه نيز افزايش يافته است. نتايج XRD نشان داد كه لايه‌ها داراي ساختار اورتورومبيك بس بلوري بوده و با افزايش مولاريته ي محلول، نمونه رشد يافته داراي ساختار تك فاز V2O5 است. تحليل داده طيف عبور اپتيكي نشان داد كه با افزايش غلظت محلول گاف نواري مستقيم نمونه ها از 2/47 به eV 2/27 كاهش يافته است. اين تغييرات بخوبي با توجه به داده هاي EDX و همچنين I-V، مبتني بر تغييرات پهناي دنباله نواري در اين نمونه ها، سازگار است.

In this research vanadium pentoxide thin films (V2O5) were prepared on glass substrates by spray pyrolysis technique; and the effect of precursor concentration (0.1 and 0.2 M) was investigated. The SEM images indicated the formation of nano-grains with average sizes of 25 and 45 nm in these layers, respectively, while the thicknesses of the layers were increased with increasing the precursor concentration. The XRD results showed that the layers have an orthorhombic polycrystalline structure and with increment of the precursor molarity the grown sample has a V2O5 mono-phase structure. The analysis of transmittance spectra showed the direct band gap of the samples is reduced from 2.47 to 2.27 eV as the precursor concentration is increased. These variations are well compatible with EDX and also I-V data, based on variations of the band tail width in these samples.