Bioenergetik: Offener Zugang  

Abstrakt

Einfluss der Stickstoffionenimplantation auf die physikalischen Eigenschaften von Kupferoxid-Dünnfilmen auf Glassubstraten

Azadeh Jafari

Eine Methode zum Modifizieren der strukturellen Eigenschaften
eines Metalloxids, um dessen optische und elektrische Eigenschaften zu verändern,
ist die Stickstoffdotierung. In diesem Zusammenhang
ist die Stickstoffdotierung von Kupferoxid ein vorrangiges Forschungsthema, da sie das Potenzial hat,
den Nachteil von Kupferoxid, seinen hohen
Widerstand, zu überwinden. In dieser Arbeit wird die Wirkung der Stickstoffionenimplantation
auf einen durch Gleichstrom-Magnetronsputtern auf einem Glassubstrat abgeschiedenen Kupferoxiddünnfilm
untersucht. Zur Untersuchung
der Wirkung der Stickstoffionenimplantation auf einen Kupferoxiddünnfilm wurde
die kristallografische Struktur der Proben
mithilfe der Röntgenbeugungsmethode ermittelt. Zur Untersuchung der Oberflächenmorphologie
wurden Rasterkraftmikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie verwendet und für die optischen Eigenschaften wurde ein UV-VIS-Spektralphotometer verwendet. Die XRD-Muster zeigten eine Cu2O:N-Bildung mit einer orthorhombischen Struktur in der implantierten Probe. Die SEM-Bilder zeigten einige erhebliche Veränderungen in der Oberflächenmorphologie nach der Stickstoffionenimplantation , und zwar in der Weise, dass auf der Oberfläche einige miteinander verbundene Öffnungen entstanden. Den AFM-Bildern zufolge wird die Rauheit der Proben nach der Implantation aufgrund der ballistischen Wirkung der implantierten Ionen verringert und umgewandelt. Die Untersuchung der optischen Eigenschaften zeigte, dass die Implantation von Stickstoffionen die Delokalisierung von Ladungsträgern förderte , wodurch die optische Bandlücke verringert wurde. Ein weiteres Ergebnis der Stickstoffionenimplantation war die Minimierung des spezifischen Widerstands der Proben, wobei die IV-Kennlinie mit dem Keithley-2361-System ermittelt wurde . Die Ergebnisse liefern ein weiteres experimentelles Beispiel für die Synthese von N-dotiertem Kupferoxid und würden die Forschung und Anwendung von Cu2O:N-Vorrichtungen wie Photovoltaik-Materialsystemen fördern.