Document Type : Original Article

Authors

• Ahmad Kamalianfar ¹
• mahmoud naseri ²

¹ Department of Physics Education, Farhangian University, P.O. Box 14665-889, Tehran, Iran

² گروه فیزیک دانشگاه ملایر

Abstract

Thin photoconductor and transparent layers of zinc oxide doped with aluminum ions were deposited on glass substrates using pulsed laser deposition at different laser incident energy (1.05, 3.10 and 6.5 J⁄cm2). A one-inch target composed of 2% Al metal incorporated in ZnO used for deposition process was fabricated from pressed-sintered high purity powders by solid state reaction. The X-ray diffraction patterns exhibited hexagonal wurtzite crystal structure with a preferred orientation in a direction of (0 0 2) of synthesized thin films. The crystallite size varied between 44 and 34 nm, as determined by Williamson-Hall analysis. Energy dispersive analysis of x-ray confirmed the presence of elements in the deposited films.

The optical properties measured using UV–visible exhibited high transmittance in the visible region. The optical band gap of the thin films increased from 3.29 to 3.40 eV. The photoluminescence spectra showed a broad visible luminescence at different wavelengths due to intrinsic or extrinsic defects and an obvious blue shift in UV region with increasing of laser incident energy which is referred to as Burstein–Moss shift. According to these results, the Al doped ZnO thin films can be used in the fabrication of TCO material.

Keywords

• TCO material
• Al doped ZnO
• Photoconductor film
• Transparent film

Main Subjects

• Surface and Interface phenomena: physics, chemistry, and applications

Article Title [Persian]

لایه نشانی لیزر پالسی فیلم اکسید روی دوپ شده با آلومنیوم بعنوان اکسید رسانای شفاف - اثر انرژی لیزر تابیده روی ساختار نوری و ساختاری

Authors [Persian]

• احمد کمالیان فر ¹
• محمود ناصری ²

¹

²

Abstract [Persian]

لایه های فوتو رسانا و شفاف اکسید روی دوپ شده با یون‌های آلومینیوم بر روی زیر لایه شیشه‌ای با استفاده از رسوب لیزر پالسی در انرژی‌های مختلف فرود لیزر (1.01, 310, 6.50 J⁄cm2)رسوب داده شدند. ماده هدف یک اینچی متشکل از 2٪ فلز Al دوپ شده در ZnO که برای لایه نشانی استفاده شد، از پودرهای با خلوص بالا فشرده شده با واکنش حالت جامد ساخته شد. الگوهای پراش اشعه ایکس ساختار کریستالی wurtzite شش ضلعی را با جهت گیری ترجیحی در جهت (0 0 2) برای لایه های نازک سنتز شده، نشان دادند. اندازه کریستالیت بین 44 تا 34 نانومتر متغیر بود، همانطور که توسط تجزیه و تحلیل ویلیامسون هال تعیین شد. تجزیه و تحلیل پراکندگی انرژی اشعه ایکس وجود عناصر در فیلم‌های رسوب‌شده را تایید کرد.

خواص نوری اندازه گیری شده لایه های نازک، عبور نور بالایی را در ناحیه مرئی نشان می دهد. شکاف باند نوری لایه های نازک از 3.29 به 3.40 الکترون ولت افزایش یافت. طیف فوتولومینسانس یک درخشندگی قابل مشاهده گسترده در طول موج های مختلف به دلیل نقص های درونی یا بیرونی و یک جابجایی آبی آشکار در ناحیه فرابنفش با افزایش انرژی برخورد لیزر را نشان داد که می تواند به اثر Burstein-Moss مرتبط باشد. با توجه به این نتایج، لایه‌های نازک ZnO دوپ شده با Al که با انرژی لیزر بهینه رشد یافته اند،می‌توانند در ساخت مواد TCO استفاده شوند.

Keywords [Persian]

• اکسید شفاف رسانا
• اکسید روی دوپ شده با آلومنیوم
• فیلم فوتورسانا
• فیلم شفاف