عنوان پایان‌نامه

ساخت و بررسی خواص لایه های شفاف و هادی Zno: Al بر روی زیر لایه های مختلف و مقایسه با ITO



    دانشجو در تاریخ ۱۰ مهر ۱۳۸۹ ، به راهنمایی ، پایان نامه با عنوان "ساخت و بررسی خواص لایه های شفاف و هادی Zno: Al بر روی زیر لایه های مختلف و مقایسه با ITO" را دفاع نموده است.


    رشته تحصیلی
    مهندسی برق-الکترونیک- تکنولوژی نیمه هادی
    مقطع تحصیلی
    کارشناسی ارشد
    محل دفاع
    کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 47649;کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1829;کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1829
    تاریخ دفاع
    ۱۰ مهر ۱۳۸۹
    دانشجو
    مجتبی مسعودی
    استاد راهنما
    ابراهیم اصل سلیمانی
    چکیده
    لینک فایل چکیده
    به کار گیری لایه های شفاف و هادی اکسید ایندیم و قلع (In2O3 : SnO2) از دیر باز در صنایع الکترونیک و لایه های ضد بازتاب کاربرد فراوانی داشته و هم اکنون نیز در صنایع نمایشگر ها و شیشه های هواپیما به کار گرفته می شود. با توجه افزایش مصرف فلز ایندیم در سال های گذشته، قیمت بالای آن و همچنین عدم پایداری ITO در گذشت زمان، سال ها است متخصصان در فکر جایگزینی لایه های In2O3 , SnO2 با لایه های دیگری می باشند. بهترین کاندیدا برای جایگیزینی Al:ZnO می باشد. در این رساله با لایه¬نشانی اکسید فلزی AZO، که همان اکسید روی آلاییده شده توسط آلومینیوم می باشد، خواص نوری، الکتریکی و ساختار بلوری این لایه¬ها زیرلایه¬های شیشه و PET مورد بررسی قرار گرفته است. ساختار بلوری و ویژگیهای سطحی لایه¬های اکسید روی توسط آنالیز پراش اشعه X (XRD) و آنالیز میکروسکوپ الکترونی (SEM) مورد بررسی قرار گرفته¬اند. برای بررسی خواص نوری نیز طیف عبوری نمونه ها استفاده شده است. از دستگاه اندازه گیر پراب چهار نقطه ای نیز برای بررسی مقاومت الکتریی سطحی بهره گرفته ایم. لایه¬های نازک اکسید روی آلاییده شده با آلومینیوم با توان های متفاوت RF (100 تا 300 وات ) بر روی زیرلایه¬های شیشه و PET به روش کندوپاش لایه¬نشانی شده¬اند. تأثیر توان RF بر روی خواص نوری¬، ساختار بلوری و هدایت الکتریکی سطحی این لایه¬ها بررسی شده است. طیف عبوری لایه¬های اکسید روی که با توانهای 100 تا 300 وات بر روی شیشه و PET لایه ¬نشانی شده اند، به ترتیب در ناحیه نور مرئی درصد عبور میانگینی را در حدود 85% و 75%را نشان می¬دهد. لایه¬های AZO جهت بلوری (002) را در راستای محور c عمود بر زیرلایه نشان می¬دهند. با افزایش توان الکتریکی، هدایت الکتریکی سطحی AZO نیز افزایش می یابد، مقاومت الکتریکی در حالتی که نمونه ها DCM شده باشند از حالتی که نمونه ها DCM نشده باشند بیشتر می باشد.بنابراین اگر مقاومت الکتریکی برای ما بسیار مهم باشد، بایستی لایه نشانی بر روی زیر لایه های DCM نشده انجام شود. بدین ترتیب کمترین مقاومت مقاومت ویژه برابر 4/27 ×10-3 (?cm) بدست آمد. از طرف دیگر تاثیر استفاده از یک لایه بافر میانی ITO بر هدایت الکتریکی بسیار زیاد است و هدایت الکتریکی را صدها برابر افزایش می دهد. کمترین مقاومت سطحی به دست آمده مربوط به لایه نشانی با توان 250 وات و شارsccm 20 بوده که با لایه میانی از جنس ITO بافر شده است مقاومت سطحی این نمونه برابر 689 اهم می باشد. کلمات کلیدی: PET - روش کندوپاش – ITO – AZO - لایه بافر میانی
    Abstract
    Transparent conductive Indium: Tin Oxide films have been utilized in electronic industries, anti-reflection films, from long ago and now are used in display applications and airplane glasses. Due to increasing consumption of Indium, its high expense and due to the instability of ITO during the time, lately, scientist are trying to replace In2O3 , and SnO2 with other transparent conductive films. The best choice for replacement is ZnO : Al. In this thesis, depositing AZO metal oxide, which is the Zinc oxide doped with Al, the optical and electrical properties, as well as crystalline structure of these films on glass and PET substrates are investigated. The crystalline structure and surface morphology of films are investigated by XRD and SEM, respectively. The Fourier transform spectroscopy analysis is used to investigate the optical properties of the AZO film. Also, a 4-point probe is employed to investigate the surface resistance. The AZO thin films are deposited on glass and PET substrates by various RF power levels (100-300 W) using a sputtering unit. The effect of RF power levels on optical properties, crystalline structure, and electrical surface conductivity is investigated. The average of optical transmittance in the visible region is about 85% and 75%.The AZO films deposited on glass substrate show (002) crystal orientation along the c-axis perpendicular to the substrate. By increasing the electrical power, the electrical surface conductivity increases. By using the DCM method for cleaning the substrate, the electrical resistance would be more than using the NOT-DCM method. So if the electrical resistance is important for us, the not-dcm method should be use, as the result, by using of not-dcm method, the lowest surface resistance achieved is about 4.27×10-3 ?cm. On the other hand, the ZnO buffer layer deposited on substrates effectively affects the electrical surface conductivity and the electrical surface conductivity increases more than several 100 times. The lowest surface resistance achieved is associated with depositing by power of 250W and flow of 20sccm by use the ITO buffer layer .the surface resistance of this deposited film is about 689?. Key word: PET, sputtering, ITO, AZO, buffer