p129. بررسي خواص اپتيكي و گاف انرژي لايه هاي نازك نانو كريستال سولفيد كادميوم با استفاده از روش اسپكتروسكوپي اليپسومتري(بيضي سنجي)

Investigation optical properties and band gap energy of nanocrystalline Cds thin films using spectroscopic ellipsometry technique

لايه هاي نازك سولفيد كادميوم با غلظت1/0 مولار بر روي زير لايه هاي شيشه اي و به روش پوشش دهي سل ژل لايه نشاني شدند. سرعتهاي چرخش2400 ،3000، 3600 و 4200 دور بر دقيقه براي لايه نشاني استفاده شد و سپس دركوره با دماي oC300 به مدت 1 ساعت در هوا بازپخت شدند. خواص اپتيكي نمونه هاي ساخته شده شامل ضريب شكست، ضريب ميرايي و ضريب جذب به وسيله فيت كردن مقادير پارامترهاي اليپسومتريك ساي(psi )و دلتا(delta) و با استفاده از مدل leng-oscillator، در محدوده طول موج نور مرئي 300 تا 800 نانومتر و با زاويه تابش فرودي ثابت 70 درجه بررسي شدند. همچنين مقادير گاف انرژي (Eg) نمونه ها با برون يابي كردن خط راست در نمودار2(Eα) بر حسب انرژي فوتون فرودي (E)، بر روي محور x محاسبه شد و مقدار گاف نواري براي لايه ها ازمحدوده 3.55 تا 3.8 الكترون ولت تخمين زده شد، كه با افزايش ضخامت لايه ها (كاهش سرعت دوران) گاف انرژي كاهش مي يابد كه اين افزايش ضخامت مي تواند به افزايش سايز ذرات، كاهش كشش و افزايش ثابت شبكه نسبت داده شود كه منجر به تغيير در مرزهاي دانه هاي كريستالي وافزايش نظم و كاهش گاف انرژي مي شود.

Cadmium sulfide thin films with concentration 0.1 molar deposited on the glass substrates using sol-gel technique and different rotation rates including 2400,300,3600 and 4200 rpm were used to deposition and then were annealed at 300 ° C for 1 hour in an air furnace. Optical properties of the prepared thin films such as refractive, extinction and absorption coefficient were determined by using spectroscopic ellipsometry technique by fitting the values of Psi and Delta elipsometric parameters and using the model of the leng-oscillator in the range of visible light wavelength range from 300 to 800 nm and was tested with an angle of radiation Fixed at 70 degrees. Also the band gap for the layers was obtained by extrapolating the straight line portion of (αE)2 against photon energy incidence (E) plots to meet the energy axis. The band gap energy values obtained for the layers were in the range between 3.55 and 3.8 electron volt, which was reduced by inecreasing the thickness of thin films(decreasing speed of rotation) that increasing of the thin films thickness can be attributed to the increase of particle size,decrease of strain and increase of lattice constant that it leads to changing crystalline grain boundaries and increasing order and decreasing band gap energy.