نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• سعید بن رماش ¹
• مونیره مامی ²
• یاسین عون ³
• امیره صبایحی ¹

¹ آزمایشگاه مواد، انرژی و محیط زیست، دانشگاه بسکره، الجزایر

² دانشکده فیزیک، دانشگاه الوادی، الجزایر

³ گروه مکانیک، دانشکده فنی، دانشگاه الوادی، الجزایر

چکیده

در این کار، هدف اصلی بررسی یک مادۀ جدید مبتنی بر لایه‌های نازک NiO آلاییده با فلوئور با تکنیک لایه‌نشانی افشانه است. هگزا هیدرات نیترات نیکل Ni (NO3) 2.6H2O و فلوراید آمونیوم (NHF4) با نسبت 04/0 F/Ni =  برای تهیه NiO آلاییده با F استفاده شد. خواص ساختاری، اپتیکی و الکتریکی لایه‌های نازک NiO آلاییده با F با حجم‌های محلول متفاوت NiO:F شامل ۵، 10، 15 و 20 میلی‌لیتر با استفاده از روش اسپری مورد بررسی قرار گرفت. لایه‌های نازک آماده شده NiO آلاییده با F ماهیتی تک‌بلوری با ساختار مکعبی دارند، قله پراش (111) جهت مرجح است، حداکثر اندازۀ بلورک‌ها 21/19 نانومتر است که برای حجم محلول 20 میلی‌لیتر به دست آمد. خواص اپتیکی به دست آمده نشان می‌دهد که تمام لایه‌های نازک تولید شده، عبور خوبی در حدود 80 درصد در ناحیۀ مرئی دارند. لایه‌های نازک NiO آلاییده با F که با 20 میلی‌لیتر لایه‌نشانی شده‌اند، کمترین گاف نواری اپتیکی eV 51/3 و بیشترین مقدار انرژی اورباخ meV 689/0 است. با این حال، لایۀ نازک تهیه شده با 5 میلی‌لیتر کمترین مقاومت الکتریکی Ω.cm ۲۳۱ را دارد، که می‌تواند به عنوان یک حسگر گاز استفاده شود.

کلیدواژه‌ها

• فلوئور
• NiO
• لایه‌های نازک
• تکنیک لایه‌نشانی افشانه
• ساختار تک‌بلوری

موضوعات

• تجربی

عنوان مقاله [English]

Synthesis of high transparency of F doped NiO monocrystalline thin films by spray deposition

نویسندگان [English]

• Said Benramache ¹
• Mounira MAMMI ²
• Yacine AOUN ³
• Amira SBAIHI ¹

¹ Laboratoire des Matériaux, des Énergies et de l’Environnement, University of Biskra 07000, Algeria

² Department of Physics, University of El-Oued, 39000, Algeria

³ Mechanical Department, Faculty of Technology, University of El-Oued, El-Oued 39000, Algeria

چکیده [English]

The main objective of this work is to investigate a new material based on fluorine doped NiO thin films by spray deposition technique. Nickel nitrate hexahydrate Ni(NO₃)₂.6H₂O and ammonium fluoride (NHF4) with a ratio of F/Ni = 0.04 were used to prepare F doped NiO. The structural, optical and electrical properties of F doped NiO thin films were investigated with different NiO:F solution volumes of 5, 10, 15 and 20 ml using the spray technique. The prepared F doped NiO thin films have a monocrystalline nature with a cubic structure; the (111) diffraction peak is the preferred orientation; the maximum crystallite size is 19.21 nm obtained for 20 ml. The optical property shows that the all the prepared F doped NiO thin films have a good transmittance of about 80 % in the visible region. The F doped NiO thin films deposited with 20 ml have a minimum optical gap energy of 3.51 eV and the highest value of Urbach energy of 0,689 meV. However, the thin film prepared with 5 ml has a minimum electrical resistivity of 231 Ω.cm, which can be used as a gas sensing.

کلیدواژه‌ها [English]

• F
• NiO
• thin films
• spray deposition technique
• monocrystalline structure