اکسیدهای نیمرسانای شفاف

اختصاصی از اس فایل اکسیدهای نیمرسانای شفاف دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

اکسیدهای نیمرسانای شفاف

مقدمه ای کامل و جامع و بسیار مناسب برای پایان نامه های رشته فیزیک، شیمی، نانوفیزیک،نانوشیمی و ...

حاصل از ترجمه مقالات ISI با 39 رفرنس معتبر - 32 صفحه فایل word با فهرست مطالب، جدولها و شکلها و با رعایت تمام نکات نگارشی

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

لینک عضویت در کانال تلگرامی دنیای فایل:

جهت اطلاع از آخرین و تمام فایلهای تحقیقاتی موجود، شما می توانید با کلیک بر روی لینک زیر و سپس کلیک بر روی join در پایین صفحه در کانال عضو شوید

https://telegram.me/joinchat/CYcguj_Bx3i5GIwnbs2zTw

[e-mail]

 مقدمه

از آنجا که اکسیدهای رسانای شفاف مانند برخی از ترکیبات نیمرساناها دارای گاف انرژی نسبتاً پهن ( بیش از eV 3) هستند،  می­توان آن­ها را نوع جدیدی از نیمرساناها با خواص منحصر به­ فرد دانست. اکسیدهای رسانای شفاف که به اختصار به [1]TCO ها مشهور هستند، بیش از چند دهه  است که شناخته شده­ اند. نسل اول از اکسیدهای رسانای شفاف (TCO's) به صورت کپه­ ای[2] یا لایه ­های نازک [3]، در گروه نیمرساناهای نوع n قرار دارند. تحقیقات گسترده بر روی اکسیدهای  رسانای شفاف نوع n نزدیک به 50 سال است که به طور جدی مورد توجه قرار گرفته شده است [1-4]. اولین رسانای شفاف، اکسید کادمیوم (CdO) است که در سال 1907توسط بادیکر[4] گزارش شد. در این مدت مطالعات گسترده­ای بر روی خواص الکتریکی، اپتیکی، ساختاری و ترکیب شیمیایی این مواد انجام گرفته است. این تحقیقات بر روی (SnO2)، اکسید ایندیوم (In2O3) و اکسید روی  (ZnO) متمرکز شده است.

این اکسیدها دارای خواص استثنایی توام با شفافیت اپتیکی بالا در ناحیه مرئی و رسانای الکتریکی خوب (نزدیک به رساناها) می­باشند. به دلیل این ویژگی­ها، به عنوان الکترودهای شفاف[1] در قطعات اپتوالکترونیک [2] و حالت جامد [3] از قبیل قطعات نمایشی بلور مایع (LCD)، سلول­های الکترولومینسانس (ELC)، دیودهای گسیل نوری (LED)، صفحات نمایشی پلاسما (PDP)، شیشه­های گسیلنده نوری پایین، الکترودهای شفاف برای سلول­های فوتوولتائیک، قطعات نمایشی الکتروکرومیک (ECD)، قطعات نمایشی ترموکرومیک (TCD)، لیزرهای نیمرسانا و قطعات پیزوکرومیک مورد استفاده قرار گرفته اند [6-8].

 نسل دوم رساناهای شفاف، نوع p- (p-TCO) می­باشند. اغلب مواد رسانای شفاف، نوع -n هستند، اما مواد رساناهای شفاف نوع –p برای توسعه قطعات نیمرسانا و لیزرهای جامد مورد نیاز است. برای اولین بار در سال 1933توسط ساتو[4] در انجمن فناوری کانازاوای ژاپن نیمرسانای شفاف نوع p از اکسید نیکل با شفافیت 40% در گستره مرئی گزارش شد.  در دهه گذشته میلادی، مطالعات در زمینه تهیه رساناهای شفاف نوع p، گسترش یافته است [9]. نمونه­هایی از لایه­های نازک اکسید رسانای شفاف نوع –p عبارتند از : ,ZnO:In ,ZnO:N ,NiO:Li ,CuAlO2 ,Cu2SrO2 .CuGaO2

در واقع با کشف  p-TCO حوزه جدیدی در فناوری قطعات اپتوالکترونیک به نام "الکترونیک شفاف یا نامرئی" که حاصل اتصالp-n  می­باشد، ایجاد گردید. با پیشرفت علم نانوفناوری در چند سال اخیر( از سال 2000میلادی به بعد)، نسل سوم اکسیدهای رسانای شفاف توسعه یافته است. با رشد تحقیقات در زمینه نانوفناوری، مطالعه خواص فیزیکی و شیمیایی و تعیین ویژگی­های ساختاری،

الکتریکی، اپتیکی و مغناطیسی انواع نانوساختارهای این مواد از قبیل نانوذرات، نانولوله­ ها، نانوسیم­ها و نانو رشته ­های اکسید رسانای شفاف (SnO2)، اکسید ایندیوم (In2O3)، اکسید   روی(ZnO) و نیز نانو ساختارهای رسانای شفاف نوع p مورد توجه قرار گرفته است [10-15]. نیمرساناهای شفاف رقیق مغناطیسی[5] که به روش­های مختلف فیزیکی و شیمیایی تهیه شده ­اند، نسل چهارم نیمرساناهای شفاف هستند. اغلب این نیمرساناهای مغناطیسی شفاف با افزودن مقادیر جزئی ناخالصی مغناطیسی از قبیل کبالت، منگنز، نیکل، آهن به نیمرساناهای متداول از قبیل اکسیدروی (ZnO) و اکسیدقلع (SnO2)، تهیه شده­اند. کاربردهای­ بسیار وسیعی از این نیمرساناهای رقیق مغناطیسی شفاف در قطعات حافظه ­های لایه نازک مغناطیسی، قطعات خواندنی- نوشتنی مغناطیسی و انواع دروازه­ ها و شیرهای مغناطیسی گزارش شده است [7 و16-21]....

فهرست مطالب

مطالعه خواص فیزیکی اکسیدهای نیمرسانای شفاف 1

1-1: مقدمه­ 1

1-2: مروری بر خواص فیزیکی لایه­های نازک اکسیدهای نیمرسانای شفاف 4

1-2-1: خواص الکتریکی 4

1-2-2: خواص اپتیکی 7

1-2-3: خواص ساختاری 9

1-3: تابع کار اکسیدهای نیمرسانای شفاف 10

1-4: ساز و کار مواد نیمرسانای شفاف 11

1-5: منشأ حامل­های بار آزاد در مواد نیمرسانای شفاف 14

1-6: معرفی خواص و ویژگی­های فلز قلع .15

1- 7-: اکسید قلع 16

1-7-1: خواص ساختاری 16

1-7-2: خواص الکتریکی  17

1-7-3: خواص اپتیکی 18

1-8: برخی از کاربردهای اکسید نیمرسانای شفاف 20

1-8-1: سلول­های خورشیدی 21

1-8-2: نمایشگرهای صفحه تخت 22

1-8-3: پنجره­های ضد یخ 22

1-8-4: حفاظ­های الکترومغناطیسی 23

1-8-5: مدارات ایمنی نامرئی 23

1-9: کاربردهای ویژه لایه ­های اکسید قلع 23

مراجع 26

فهرست جدول­ها

جدول 1-1: مواد نیمرسانای شفاف رایج 2

جدول 1-2: خانواده­ های اکسید رسانای شفاف 10

جدول 1-3: توابع کار اندازه­ گیری شده برای چند اکسید های نیمرسانای شفاف  11

جدول 1-4: برخی از مواد اکسید رسانای شفاف با آلاینده مناسب 12

جدول 1-5: گاف انرژی مواد نیمرسانای شفاف 14

فهرست شکل­ها

شکل 1-1: تغییرات مقاومت ویژه الکتریکی اکسیدهای رسانای شفاف از سال 1972 تا کنون 2

شکل 1-2:اندازه بلورک (D) تحرک پذیری (μ) برای لایه اکسید روی، آلومینیوم 5

شکل 1-3: رابطه بین تحرک پذیری و چگالی حامل­ها   6

شکل 1-4: شفافیت اپتیکی یک اکسید رسانای شفاف  8

شکل 1-5: تغییرات رسانندگی با ضخامت لایه 9

شکل 1-6: رابطه بین چگالی حامل و تابع کار برخی از اکسیدهای نیمرسانای شفاف 10

شکل 1-7: سلول واحد بلور SnO2  16

شکل 1-8: تغییرات مقاومت ویژه (ρ)، تحرکپذیری حامل­ها (μ)، چکالی حامل (N) برای لایه SnO2:Sb  18

شکل 1-9: ساختار نواری SnO2  19

شکل 1-10: طیف اپتیکی SnO2  20

شکل 1-11: نمونه سلول خورشیدی 21

شکل 1-12: کاربرد پنجره هوشمند، عدم اجازه ورود نور ماوراء بنفش و مادون قرمز به دورن ساختمان در یک روز گرم 24

شکل 1-13: باتری­های ساخته شده از نانوذرات گرافن و اکسید قلع 25