بررسی مشخصات نوری و ساختاری نانولایه‌های ZnO:Er تهیه شده به روش سل ـ ژل

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات

2 مرکز تحقیقات مخابرات ایران

3 گروه مواد، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی(ره)

4 دانشکده مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت

چکیده

لایه‌های نازک اکسید روی آلاییده شده به اربیم در مخابرات نوری کاربردهای متعددی دارد. لایه‌های نازک اکسید روی با روش سل- ژل از طریق غوطه‌وری بر سطح زیرلایه‌های‌ شیشه‌ای از جنس سودالایم لایه‌نشانی شد. به منظور بهینه‌سازی خواص نوری لایه‌ها، از آلاینده اربیم با غلظت‌ها و دماهای پخت مختلف استفاده شد. مشخصات لایه‌ها با روش XRD و اسپکتروفوتومتری مورد بررسی قرار گرفت. در همه لایه‌ها، ساختار بلوری هگزاگونال وورتزیتZnO با اندازه دانه nm19-14 و درصد عبور نور بالاتر از 80% در محدوده nm1750-750 به‌دست آمد. به طور کلی افزایش دمای پخت تا دمای C550 و افزایش غلظت اربیم تا حد 3% عبور نور لایه‌ها را بهبود بخشید.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating the Optical and Structural Characteristics of ZnO:Er nano-layers Prepared by Sol-Gel Method

نویسندگان [English]

  • A. Farashiani 2
  • S. Baghshahi 3
  • M. Tamizifar 4
1 Science and Research Branch of Islamic Azad University
2 Iran Telecommunication Research Center
3 Department of Technical and Engineering, Imam Khomeini International University
4 School of Materials and Metallurgy, Iran University of Science and Technology
چکیده [English]

Er doped ZnO layers have many applications in optical communications. Transparent Er-doped ZnO thin films were deposited on soda-lime glass substrates by sol-gel method. To optimize the properties, different amounts of Er dopant and temperatures were used. The prepared nano-layers were characterized by XRD and spectrophotometery. All coatings showed ZnO hexagonal wurtzite crystal structure with 14-19nm particle size and very good transmittance (80%) in the range of 750-1750 nm. The maximum optical transmission was achieved by ZnO film doped with 3.0 wt.% Er and post-heat-treated in air at 550C.

کلیدواژه‌ها [English]

  • ZnO:Er nano-layers
  • Transmittance
  • Sol-gel method
  • Dipping

مراجع

  1. R. W. Berry, P. M. Hall, M. T. Harris, Thin Film Technology. Van Nostrand, Princeton, N. J. 1968, 3-4.
  2. M. Kondow, T. Kitatani, S. Nakatsuka, M. C. Larson, K. Nakahara, Y. Yazawa, M. Okai, K. Uomi, GaInAs: A Novel Material for Long-Wavelength Semiconductor Lasers. IEEE J. Selected Topics Quantum Electron. 3(1997), 719-730.
  3. X. T. Zhang, Y. C. Liu, J. G. Ma, Y. M. Lu, D. Z. Shen, W. Xu, G. Z. Zhong, X. W. Fan, Room- Temperature Blue Luminescence from ZnO: Er Thin Filma. Thin Solid Films. 413(2002), 257-261.
  4. J. Xu, Luminescence in ZnO. MSc. Thesis, VirginiaCommonwealthUniversity, 2001, 56-58.
  5. C. Eypert, L. Znaidi, Spectroscopic Ellipsometry Study of ZnO Thin Films. Optical Coatings UVISEL, SE12, 203-206, 2004.
  6. J. Wiley, Sons, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. New York, Fourth Edition, Vol. 5, 1992, 616-617.
  7. K. Y. Cheong , N. Muti, S. R. Ramanan, Electrical and Optical Studies of ZnO:Ga Thin Films Fabricated via the Sol- Gel Technique. Thin Solid Films. 410(2002), 142-146.
  8. U. N. Maiti, P. K. Ghosh, S. Nandy, K. K. Chattopadhyay, Effect of Mn doping on the Optical and Structural Properties of ZnO Nano/Micro-Fibrous Thin Film Synthesized by Sol-Gel Technique. Physica B. 387(2007), 103-108.
  9. WWW. solgel. com/articles/Nov00/coatlinks.htm
  10. T. Schuler, M. A. Aegerter, Optical, Electrical and Structural Properties of Sol- Gel ZnO:Al Coatings. Thin Solid Films, 351(1999), 125-131.
  11. Y. H. Cheng, L. K. Teh, Y. Y. Tay, H. S. Park, C.C. Wong, S. Li, Coating Process of Zno Thin Film on Macroporous Silica Periodic Array. Thin Solid Films. 504(2006), 41-44.
علوم و فناوری رنگ
دوره 1، شماره 1
مهر 1386
صفحه 41-47

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار