20532

۲۰۵۳۲

تهيه لايه هاي نازك اكسيد روي به روش كندوپاش و بررسي نقش ولتاژ باياس بر روي ويژگي هاي آن ها به منظور كاربرد در سلول هاي خورشيدي

كارشناسي ارشد

فيزيك - حالت جامد

1394-139۷

۱۳۹۸/۱/۲۶

دكتر محمدرضا زماني ميميان

دكتر مهدي افشار

فيزيك

در اين پژوهش لايه¬هاي اكسيد روي به روش كندوپاش مغناطيسي (sputtering) با سه ولتاژ باياس متفاوت، 0، 100، و 200 ولت بر روي زيرلايه شيشه لايه¬نشاني شدند و پس از آن، در دماي 400 درجه سانتي¬گراد به مدت 60 دقيقه مورد بازپخت قرار گرفتند. مورفولوژي سطح، خواص الكتريكي و اپتيكي لايه¬ها با ولتاژهاي مختلف، پيش و پس از بازپخت، مورد مقايسه و بررسي قرار گرفتند. الگوي پراش اشعه ايكس (XRD)، جهت¬گيري كريستالي اكسيد روي در راستاي (002) را نشان مي¬دهد. اندازه¬گيري مقاومت الكتريكي نمونه¬ها توسط دستگاه پروپ چهار نقطه¬اي (4-point) انجام شد. ميزان عبور نور توسط لايه¬ها در ناحيه نور مرئي و همچنين گاف انرژي اپتيكي لايه¬ها به كمك طيف سنجي فرابنفش- مرئي (UV-Vis) اندازه¬گيري شد. مورفولوژي سطح و ضخامت لايه¬ها نيز توسط دستگاه ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مورد بررسي قرار گرفت. طبق بررسي¬ها مشخص شد كه با افزايش ولتاژ باياس تا 100 ولت، شاهد افزايش اندازه دانه¬ها و كاهش مقاومت الكتريكي هستيم. همچنين مشخص شد كه در نمونه¬هاي پس از بازپخت با كاهش زبري سطح، ميزان عبور نور مرئي و همچنين انرژي گاف اپتيكي كاهش يافته است.

1398/03/01

Preparation of zinc oxide thin film by sputtering method and studying the role of bias voltage on their properties for use in solar cells

4/14/2020 12:00:00 AM

In this research, Zinc Oxide layers were deposited on a glass substrate with three different bias voltages of 0, 100, and 200 volts with magnetic sputtering, and then were annealed for 60 minutes at 400 ° C. Surface morphology, optical and electrical properties of layers with different voltages, before and after annealing, were compared and evaluated. The x-ray diffraction pattern (XRD) shows the crystalline orientation of zinc oxide in line (002). The electrical resistivity of the samples was measured by four-point probe technique. The light transmittance in the visible light region and the optic energy gap were measured using UV-Vis spectroscopy. Surface and thickness morphology of the layers was also investigated by atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). According to the studies, it was found that by increasing the bias voltage to 100 V, we see an increase in grain size and a decrease in electrical resistance. It was also found that in the post-annealing samples, with the decrease of surface roughness, the passage of visible light and optic gap energy decreased.