تحليل تغييرات ريزساختاري، مورفولوژي و خواص نوري سطح لايه‌هاي نازك اكسيد مس در اثر بازپخت جهت كاربرد در دستگاه‌هاي الكترونيك نوري

در اين پژوهش، اثر بازپخت حرارتي بر لايه‌هاي نازك اكسيد مس بررسي شده است. در اين مطالعه به بررسي ويژگي‌هاي سطحي لايه‌هاي نازك مس، با هدف استفاده از آن‌ها به‌عنوان لايه‌هاي فعال در دستگاه‌هاي الكترونيك نوري مانند سلول‌هاي خورشيدي و آشكارسازهاي نوري، پرداخته شده است. لايه‌هاي نازك اكسيد مس روي زيرلايه‌هاي شيشه‌اي با پوشش‌دهي چرخشي رسوب داده شدند. نمونه‌ها در هوا در فشار اتمسفر و در دماهاي مختلف از 200 تا 600 درجه سانتي‌گراد بازپخت شدند. خواص ريزساختاري، مورفولوژيكي و نوري سطح لايه‌هاي نازك با تكنيك‌هاي تشخيصي مانند پراش پرتو ايكس، طيف‌سنجي رامان، طيف‌سنجي مرئي- فرابنفش، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و طيف‌سنجي فوتوالكترون پرتو ايكس مورد مطالعه قرار گرفت. ضخامت لايه‌هاي اكسيد مس حدود 760 نانومتر بود. نتايج نشان داد كه ميزان بلورينگي و اندازه دانه با افزايش دماي بازپخت افزايش و تنش مؤثر شبكه و چگالي دررفتگي‌ها كاهش مي‌يابد. تجزيه و تحليل طيف‌سنجي فوتوالكترون پرتو ايكس نشان داد كه فيلم‌هاي اكسيد مس رسوب يافته داراي تركيبات Cu1+ (Cu2O) و Cu2+ (CuO) هستند و با افزايش دماي بازپخت، غلظت CuO افزايش مي‌يابد. تجزيه و تحليل طيف‌سنجي نوري نشان داد كه فيلم‌هاي نازك در ناحيه مرئي جذب‌كننده و در ناحيه نزديك به فروسرخ شفاف هستند. با افزايش دماي بازپخت به بالاتر از 400 درجه سانتي‌گراد، طيف بازتابي تغيير مي‌كند كه به دليل افزايش پراكندگي ناشي از رشد اندازه بلورها و زبري سطح است.