بررسی تاثیر کاشت یون نیتروژن بر خواص لایه نازک اکسید روی (ZnO)

در این پژوهش، اثر کاشت یون +N در نیم رسانای ZnO (اکسید روی) جهت بررسی تغییرات خواص لایه نازک ZnO  بررسی شده است. بدین منظور لایه نازکی از ZnO به ضخامت nm 120 با استفاده از روش کندوپاش تهیه شد و سپس به وسیله یون های N+ با انرژی keV 50 و شار 1014 (/cm2یون) به مدت زمان 3 ثانیه بمباران شد. تاثیر کاشت یون+N در خواص بلوری ZnO توسط آنالیز XRD (پراش پرتو X) و تغییرات ریخت شناسی سطح به وسیله آنالیزهای AFM و SEM بررسی شد. در ادامه، رسانندگی الکتریکی و مقاومت الکتریکی نیز توسط دستگاه کاونده نقطه ای بررسی شد. از مقایسه الگوی پراش XRD از نمونه، قبل و بعد از کاشت یون، دریافتیم که خواص بلوری دستخوش تغییرات خاصی نشده است و تنها انتقال بسیار کوچکی به سمت زاویای کوچک تر وجود دارد. در تحلیل نتایج به دست آمده از AFM قبل و بعد از کاشت یون کاهش دوبرابری در مقدار ناهمواری های سطح اکسید روی به چشم می خورد که اثر مثبت کاشت یون نیتروژن را در این لایه ها نشان می دهد. همچنین در بررسی تصاویر SEM مشاهده شد که پس از کاشت یون نیتروژن، یکنواختی ذرات بیشتر شده است. مقایسه داده های حاصل از رسانندگی هم نشان داد که کاشت یون نیتروژن سبب افزایش مقاومت در ساختار اکسید روی جهت استفاده در عایق سازی نواحی مشخص می شود.