بررسی اثر ناخالصی گالیم بر ویژگی های ساختاری، ریزساختاری و نوری لایه های نازک اکسید روی تهیه شده به روش افشانه گرمایی

در این پژوهش لایه های نازک اکسید روی با ناخالصی گالیم به روش اسپری پایرولیزیز تهیه و اثر ناخالصی گالیم بر ویژگی های ساختاری و اپتیکی آنها بررسی شد. لایه های ZnO خالص و ZnO:Ga با ناخالصی گالیم از 1 تا 5 درصد در دمای بستر 350 درجه سانتی گراد تهیه شدند. نتایج پراش پرتوی X نشان می دهد که لایه های ZnO دارای ساختار بلوری ورتسایت با راستای ارجح (002) هستند و با افزایش مقدار ناخالصی، متوسط اندازه ی بلورک ها از 1/39 تا 1/16 نانومتر تغییر می کند. ویژگی های نوری همه نمونه ها از جمله طیف های عبوری و جذبی با استفاده از طیف سنج مرئی-فرابنفش (UV-Vis) بررسی شد که برپایه این داده ها، مقادیر گاف انرژی تعیین شد. نتایج نشان می دهد که عبور لایه ها در ناحیه مرئی بیش از 90% است. و گاف انرژی از eV 29/3 در نمونه خالص، با افزایش ناخالصی گالیم تا 5 درصد، به eV 38/3 افزایش می یابد.