O‘zmu xabarlari Вестник нууз acta nuuz
Download 1,32 Mb. Pdf ko'rish
|
Физика lzo bmi
|
O‘ZBEKISTON MILLIY
UNIVERSITETI XABARLARI, 2021, [3/2/1] ISSN 2181-7324 FIZIKA www.uzmuxabarlari.uz Natural sciences O‘zMU xabarlari Вестник НУУз ACTA NUUz FIZIKA 3/2/1 2021 - 349 - Для изучения структурных свойств поверхности тонких пленок ZnO:Al использовался электронный микроскоп Jeol JSM-IT200. Данный микроскоп был снабжен EDS детектором, позволяющим контролировать элементный состав изучаемых образцов. Для изучения фотопроводимости образец помещался в закрытую экранированную ячейку. В качестве источника излучения использовался белый светодиод со спектром излучения от 420 до 720 нм, с максимумами интенсивности на 450 и 600 нм. Световое излучение подавалось на образец через оптическую систему, состоящую из фокусирующей линзы и поворотного зеркала. Это позволило вынести светодиод за пределы измерительной ячейки и исключить нагрев образца. При этом через образец пропускался ток I = 0,2 мА и измерялось падение напряжения на нем. Все данные снимались в режиме реального времени, при помощи автоматизированной установки, содержащей в своем составе АЦП, и передавались на ПК для дальнейшей обработки. Перед измерением образец выдерживался несколько часов в полной темноте в ячейке, после чего на него подавалось световое излучение. Длительность освещения образца выбиралась таким образом, чтобы добиться выхода фотопроводимости образца на насыщение. После выхода фотопроводимости на насыщение освещение отключалось и проводилось измерение релаксации процесса фотопроводимости. Времена нарастания и спада фотопроводимости (>90% от полного значения) составили 300 - 350 с и 600-700 секунд соответственно. Результаты и обсуждение Проведенные при помощи сканирующей электронной микроскопии исследования показали, что микроструктура поверхности пленки ZnO:Al практически не зависит от концентрации алюминия. Однако увеличение толщины пленки с 70,7 нм до 137,7 нм приводила к значительному изменению структуры поверхности. На Рис.1 приведено изображение поверхности образца с толщиной пленки 70,7 нм и концентрацией 1% ат. Al. Как видно из рисунка, рельеф микроструктуры поверхности ZnO представляет собой микрообразования в виде точек, с диаметром порядка 1мкм. Рис. 1 - Изображение электронной микроскопии поверхности пленки ZnO:Al толщиной 70,7 нм и концентрацией 1% ат. Al На Рис.2 приведено изображение среза исследуемого образца. Из рисунка видно, что покрытие поверхности микроструктурными образованиями неравномерное, имеются участки, на которых структура ZnO полностью отсутствуют, а высота микроструктурных образований варьируется от 0.2 мкм до 0.5 мкм. Рис. 2 - Изображение электронной микроскопии среза пленки ZnO:Al толщиной 70,7 нм и концентрацией 1% ат. Al Пленки ZnO:Al толщиной 70.7 нм, содержащие 6% ат. Al имели аналогичную структуру поверхности. На Рис. 3 приведено изображение образца, содержащего 6% ат. Al, толщиной пленки 137нм имеют нитевидную структуру. Нити имеют длину порядка размеров образца, и длина значительно превосходит их диаметр. При этом поверхность образца равномерно покрыта такими нитями. Таким образом увеличение толщины пленки ZnO:Al приводит к существенной модификации микрорельефа поверхности. Рис. 3 - Изображение электронной микроскопии поверхности пленки ZnO:Al толщиной 70,7 нм и концентрацией 1% ат. Al На Рис 4 приведены результаты измерения фотопроводимости пленок ZnO:Al содержащих 1% ат. Al. Освещение образца начиналось в момент времени t1 = 100 cек. В момент времени t2 = 400 сек освещение образца прекращалось и начиналось измерение релаксации процесса фотопроводимости. |
