لايه‌نشاني، مشخصه‌يابي و بررسي خواص الكتريكي نوري لايه نازك نانو ساختار اكسيد روي آلاييده شده با منيزيم تهيه شده به روش سل – ژل

Deposition, Characterization and Investigation of Photo-Electrical Properties of Nanostructured Thin Film Mg Doped ZnO by Sol-Gel Method

اكسيد روي (ZnO) به عنوان ماده نيمه رسانا با شكاف نواري مستقيم و پهن، اهميت زيادي در ساخت قطعات الكترونيكي مانند ترانزيستورهاي اثر ميداني و قطعات اپتو الكترونيكي نظير ديود هاي نور گسيل و همچنين آشكار سازي نوري دارد. در اين پژوهش با استفاده از لايه نشاني به روش سل - ژل، پوشش هاي لايه نازك از اكسيد روي آلاييده شده با درصدهاي مختلف منيزيم (6%، 8%، 10%) توليد شد. ايجاد لايه نازك به روش پوشش چرخشي بر زير لايه سيليكوني (Si/SiO2) و همچنين الكترود گذاري از جنس پلاتين بر روي زير لايه صورت گرفت. به منظور سنتز ماده مذكور، لايه هاي آماده شده به مدت 6 ساعت در دماي C 560 قرار گرفت. مشخصه يابي لايه هاي نازك با استفاده از پراش پرتو ايكس (XRD) و تصوير برداري ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) انجام شد. نتايج حاصل از مطالعه و آناليز تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشان دهنده تشكيل نانو ساختار بهم چسبيده گل كلمي شكل است. در بررسي پراش پرتو ايكس نمونه ها، فازهاي Mg+2، ZnO،MgO مشاهده شد. بررسي خواص الكتريكي - نوري نشان داد با افزايش شدت تابش نور، رسانايي الكتريكي نمونه ها افزايش مي يابد. همچنين با بررسي حساسيت نوري مشاهده شد كه در حالت 6% منيزيم حساسيت نوري بيشتر است.

Zinc oxide (ZnO), which is considered to be a semiconductor material with a straight and wide band gap is great importance in optoelectronic components such as field-effect transistors and such light-emitting diodes as well as optical detecors. In this study, thin film magnesium doped zinc oxide layers with samples containing 6%, 8%, 10% magnesium have been performed by Sol-gel method.The thin film layer was created by spin coating method on silicone base substrate (Si/SiO2). Platinum electrodes are used for electrical connection. In order to synthesize the substance, the prepared layers were placed at 560 °C for 6 hours. The detection of thin film layers are investigated using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) imaging. The results of the analysis of scanning electron microscopy images show the formation of a cohesive nanostructured structure. In the study of X-ray diffraction of the samples, Mg+2, ZnO and MgO phases were formed. Examination of photo-electrical properties showed that the conductivity of the samples is increased with increasing intensity of ambient light intensity which is suitable for ambient light sensing. In addition, it’s shown that the optical sensitivity is higher in the 6% magnesium consentration.