تأثیر ضخامت بر خواص اپتوالکترونیکی آشکارسازهای نوری لایه نازک MoO3

Abstract

در این تحقیق ساختار ناهمگون n-MoO3/p-Si به منظور آشکارساز نوری فروسرخ به روش اکسایش حرارتی تهیه شد. ابتدا لایه‌های نازک فلز مولیبدن (Mo) با ضخامت‌های مختلف (nm250 و 150) از طریق کندوپاش مگنترون DC روی زیرلایه Si نوع p ایجاد شدند. سپس لایه‌های نازک MoO3 با استفاده از روش اکسیداسیون حرارتی با شارگاز اکسیژن sccm80 سنتز شدند. آنالیز XRD تشکیل ساختار ارتورومبیک α-MoO₃ را در تمامی لایه‌های سنتز‌شده تأیید می‌کند که با نتایج طیف‌سنجی رامان نیز هم‌خوانی دارد. تصاویر FESEM نشان داد که سطح لایه‌ها از ورقه‌های مسطح تشکیل شده است .گاف نواری نمونه‌ها با افزایش ضخامت از 54/3 به eV 13/3 کاهش یافته است. مشخصه چگالی جریان-ولتاژ (J-V) نشان‌دهنده رفتار یکسوکنندگی نمونه‌های تهیه‌شده در شرایط تاریکی است. عملکرد فوتودیود با افزایش ضخامت بهبود پیدا کرده است که می‌تواند ناشی از افزایش بلورینگی، به حداقل رسیدن تله اندازی حامل‌ در مرزدانه‌ها و بهبود رسانایی باشد.