مقايسه خواص الكتريكي و اپتيكي لايه‌هاي نازك نانوساختاري TeO2 قبل و بعد از تابش گاما

Comparison of Optical and Electrical Properties of TeO2 Nanostructure Thin Films Before and After Gamma Radiation

دي‌اكسيد تلوريم (TeO2)، يكي از نيمه‌رساناهاي مهم است كه داراي خاصيت صوتي-اپتيكي بالا و پايداري شيميايي و مكانيكي خوبي بوده و در دو فاز بي‌شكل و بلوري، براي مطالعات پايه و انواع كاربردها در فناوري، از جمله استفاده در قطعات اپتيكي، آشكارسازهاي تابش گاما و حسگرهاي گازي مناسب است. در اين پژوهش، پس از تهيه لايه‌هاي نازك TeO2، به روش لايه‌نشاني تبخير حرارتي در خلأ، در سه ضخامت مختلف، تأثير تابش پرتو گاما در محدوده‌ Gy 10-40 و بازپخت حرارتي بر خواص نمونه‌ها، مطالعه و بررسي شد. نتايج ميكروسكپي الكتروني روبشي (SEM)، تشكيل لايه‌اي با سطح يكنواخت را نشان داد. تحليل نتايج پراش پرتو ايكس (XRD) نشان داد كه ساختار لايه نازك TeO2، قبل از بازپخت، به‌صورت بي‌شكل است، ولي بعد از بازپخت، در دماي 400 درجه سلسيوس، به‌صورت بلوري است. شدت جذب نوري، بعد از بازپخت و بعد از تابش گاما، افزايش، ولي شكاف انرژي كاهش يافت. جريان الكتريكي نمونه‌ها، با افزايش ضخامت لايه‌ها، دُز پرتو گاما و بعد از بازپخت، افزايش يافت.

Tellurium dioxide (TeO2) is an important semiconductor, which it has high acousto-optic figure of merit, chemical stability and mechanical durability and both in its crystalline and amorphous forms, making it suitable for theoretical studies and technological applications such as optical devices, γ-ray detectors, and gas sensors. In this work, the TeO2 thin film with three different thicknesses was prepared by vacuum thermal evaporation method. The effect of gamma irradiation in the range of 10-40 Gy and also the effect of thermal annealing on properties of TeO2 thin films were investigated. Scanning Electron Microscopy (SEM) results showed the formation of the film with smooth surface. X-Ray Diffraction (XRD) analysis were revealed that the as-deposited films were amorphous but after annealing at 400 °C, the crystalline phase of the samples occurred. The optical absorbance after annealing and gamma radiation was increased but the band gap decreased. The electrical current of samples was increased with increasing of films thickness, gamma dose and also after annealing.