دراسة الخصائص البنيوية والكهربائية والضوئية لأغشية اكسيد القصدير المطعم بالنيكل والمرسبة بتقنية الرش الكيميائي الحراري

Abstract

أكسيد القصدير (SnO2) هو مادة تنتمي إلى عائلة الأكاسيد الناقلة الشفافة ذو خصائص فيزيائية هامة وهــو مـا يجعلهـا أكثـر المــواد استعـمـالا في مجـالات عـدة مثـل: الالكترونيـات الضوئيـة و الخـلايـا الكهروضوئية ...الخ. تـم الاهتمـام خـلال هـذا العمـل بدراسـة كـل من الخصـائص البنيويـة. الضوئيـة و الكهربائية لأغشية أكسيد القصدير النقي (SnO2) و المطعم بالنيكل (Ni) بنسب %(1-0), و ذلك انطلاقا من مادتي كلوريد القصدير (SnCl2) و كلوريد النيكل (NiCl2) يتم ترسيب المحلول على ركائز زجاجية تحت درجة حرارة C4800 لمدة 3 دقائق و ذلك من خلال تقنية الرش بالانحلال الحراري. اظهر انعراج الأشعة السـينية أن أغشية أكسيد القصدير المطعم بالنيكل يمتلك بنية متعدد التبلور رباعي الزوايا و يـأخذ الاتجاه التفـضيلي (211). أبـدت النفاذية الضوئية تـزايدا من %75 إلى %90. أما قيـم الفاصـل الـطاقي فـشـهدت تغيرا وفقا لنـسب التطعيم بالنـيكل لتأخذ قيـم مـن (3.60 eV) حتى (4.16 eV), أما المقـاومة السطحية فشهدت ارتفاعا حـتى (1450.4 Ω/□) عند نسبة التطعيم (at=0.8%). Tin oxide (SnO2) is a Transparent Conductive Oxide TCO material with interesting physical properties, which places it among the most promising materials for use in various fields such as piezoelectricity, photovoltaic effect, optoelectronics...etc. In this work , we studied structural, electrical, and optical characterization of undoped tin oxide (SnO2) and nickel (Ni) doped (SnO2) thin films , Which have been deposited from tin chloride (SnCl2) and chloride Nickel (NiCl2) onto glass substrates by spray pyrolysis technique. Samples were deposited for 3 minutes at the substrate temperature of 480°C. The doping concentration of (Ni) was varied from 0 to 1 at (%) in solution. X-ray diffraction (XRD) has shown polycrystalline structure according to Tetragonal, Rutile (SnO2) structure with (211) as preferential orientation for nickel (Ni) doped (SnO2) thin films. The optical transmittance of (Ni:SnO2) films in visible region increases from 75% to 90%. The optical band gap (Eg) increased from (3.60eV) to (4.16eV) with increasing of the concentration of nickel (Ni) dopants .The sheet resistance (Rsh) varied from (720.14 Ω/□) to (1450.45Ω/□) for Ni-doping in the range 0-0.8 at (%).