Physical properties of indium tin oxide (ITO) nanopartical thin films used as gas sensor

في هذا المشروع تم تصنع متحسس غازي بطريقة تمتاز بكفاءتها و إمكانية السيطرة على الحجم الحبيبي للغشاء المحضر بطريقة الترذيذ بالتيار المستمر و التي تعتبر طريقة غير مكلفة و مناسبة لترسيب أغشية ذات كفاءة و نقاوة عالية و تجانس تام للغشاء المرسب. تبين من خلال دراسة حيود الأشعة السينية بأن الأغشية ذات طبيعة متعددة التبلور و باتجاهية سائدة (222, 440، 400) و اتجاهية مفضلة (222), لوحظ تناقص بالحجم الحبيبي بازدياد نسبة التشويب. أظهرت دراسة الخصائص البصرية للأغشية بوساطة قياس طيف النفاذية و فجوة الطاقة أن النفاذية قيست عند طول موجي يتراوح من (300 nm إلى 900 nm) لجميع الأغشية و أن جميع الأغشية الرقيقة هي شفافة للغاية بنسبة أكثر من (85 %). بينما تدرجت فجوة الطاقة بزيادة تركيز الاشابة في مدى من eV (3.9 إلى 4.15). الخصائص الكهربائية لأغشية أوكسيد الانديوم المشوب تضمنت التوصيلية المستمرة و تأثير هول حيث أن النتائج بينت أن الغشاء من نوع (n-type)، يمتلك طاقتي تنشيط ضمن المدى الحراري K(335-305)، زيادة في المقاومية عند نسبة تشويب 8wt % تم حساب تحسسية الأغشية المشوبة NH3 و غاز NO2، امتلكت الأغشية تحسسية عالية لغاز NO2 من تلك التي تحسست غاز الأمونيا. ITO / Si gas sensor was fabricated by an efficient and size – controlled by using DC-Sputtering technique suitable for large deposition area and high quality thin films. Structural, optical and electrical properties of ITO thin films were investigated and analyzed extensively under different doping concentration. Structure and surface morphology of ITO thin films were characterized by X-ray diffraction, Atomic Force Microscope. XRD technique that showed these films is polycrystalline structure with a preferred orientation of (222),( 440),(400) the best orientation plain is (222) It was found that crystalline size decreases with increasing doping concentration. The optical properties of ITO thin films were studied such as transmissions, energy gap The transmittance was measured in the wavelength range from(300nm to 900 nm) for all the films it was highly transparent (greater than 85 %). The optical energy band gap was increased with doping concentration in range from (3. 9 to 4. 15) eV. The electrical properties for ITO thin films include D.C electrical conductivity and Hall effect which shows that the type of films is (n- type), and the film has two activation energies in the rang (305-355)K, and the resistivity increases with doping concentration at 8wt%. The sensitivity toward NH3, NO2 gas has been measured.In2O3 doped with (Sn) has higher sensitivity to NH3, The sensitivity toward, NO2 gas has been measured, where In2O3 doped with