نشریه پژوهش های نوین فیزیک
دوره 9، شماره 2 - ( پاییز و زمستان 1403 )
جلد 9 شماره 2 صفحات 14-1 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Razmpoosh M, Abedi Ravan B. Design of ZnS/Ag/ZnS/Ag/ZnS Sandwich Shape Transparent Conductive Thin Electrode on PET Substrate. JMRPh 2025; 9 (2) :1-14
URL: http://jmrph.khu.ac.ir/article-1-249-fa.html
URL: http://jmrph.khu.ac.ir/article-1-249-fa.html
رزم پوش میلاد، عابدی روان بهرام. طراحی الکترود نازک رسانای شفاف ساندویچ شکل ZnS/Ag/ZnS/Ag/ZnS بر روی بستر PET. نشریه پژوهش های نوین فیزیک. 1403; 9 (2) :1-14
دانشگاه تبریز
چکیده: (44 مشاهده)
در این تحقیق، یک سیستم چند لایه‌ای نانوساختار رسانای شفاف ZnS/Ag/ZnS/Ag/ZnS بر روی بستر پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) با استفاده از نرم‌افزار Essential Macleod طراحی و شبیه‌سازی شد. هدف اصلی از طراحی این ساختار، بهبود و بهینه‌سازی ویژگی‌های تراگسیلی اپتیکی و مقاومت الکتریکی بود. برای دستیابی به این هدف، ضخامت بهینه هر یک از لایه‌ها به گونه‌ای محاسبه شد که همزمان تراگسیلی اپتیکی بالا و مقاومت الکتریکی پایین را ارائه دهد. با استفاده از نرم‌افزار Essential Macleod و تحلیل شبیه‌سازی، ضخامت بهینه برای هر لایه به طور دقیق تعیین شد. این روش طراحی و بهینه‌سازی ساختار ZnS/Ag/ZnS/Ag/ZnS ، امکان استفاده بهینه از این ساختار را در کاربردهای مختلف اپتوالکترونیکی فراهم می‌کند. برخی خواص الکتریکی و اپتیکی سیستم چندلایه‌ای ZnS/Ag/ZnS/Ag/ZnS مورد بررسی قرار گرفت. خواص مورد اندازه‌گیری شامل مقاومت الکتریکی سطحی، تراگسیلی اپتیکی و بازتاب بوده است. ساختار چندلایه‌ای ZnS/Ag/ZnS/Ag/ZnS بهترین نتایج را در صورتی که ضخامت لایه‌های نقره 10 نانومتر و ضخامت لایه‌های ZnS 30 نانومتر بود، به دست آمد. و در این شرایط، ضریب شایستگی 0.0745 بدست آمد که بیشترین مقدار آن است و نشان‌دهنده بهترین کارایی ساختار است. همچنین، مقاومت الکتریکی سطحی پایین در حدود 6.328 و تراگسیلی در ناحیه مرئی برابر با %92.75 بدست آمد. مقاومت الکتریکی پایین و تراگسیلی بالا این ساختار را به عنوان الکترود رسانای شفاف در کاربردهای اپتوالکترونیک مقدور می‌سازد.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
تخصصي
دریافت: 1403/10/18 | پذیرش: 1403/12/26 | انتشار: 1404/1/16 | انتشار الکترونیک: 1404/1/16
دریافت: 1403/10/18 | پذیرش: 1403/12/26 | انتشار: 1404/1/16 | انتشار الکترونیک: 1404/1/16
فهرست منابع
1. [1] Wager, J.F, Transparent electronics. science, 300(5623), pp.1245-1246, (2003). [DOI:10.1126/science.1085276] [PMID]
2. [2] Habis, C., Zaraket, J., & Aillerie, M.. Transparent Conductive Oxides. Part I. General Review of Structural, Electrical and Optical Properties of TCOs Related to the Growth Techniques, Materials and Dopants. In Defect and Diffusion Forum (Vol. 417, pp. 243-256). Trans Tech Publications Ltd. (2022, July). [DOI:10.4028/p-97c472]
3. [3] Chavan, G. T., Kim, Y., Khokhar, M. Q., Hussain, S. Q., Cho, E. C., Yi, J., ... & Jeon, C. W. A brief review of transparent conducting oxides (TCO): the influence of different deposition techniques on the efficiency of solar cells. Nanomaterials, 13(7), 1226. (2023). [DOI:10.3390/nano13071226] [PMID] []
4. [4] Razmpoosh, M., Abedi Ravan, B. (2024). 'Designing and improving the performance of a transparent conductive electrode using a TiO2/Ag/ZnS/Ag/TiO2 mirror-shaped multilayer nano structure.', Nanoscale, 11(2), pp. 75-61.
5. [5] Angmo, D., Krebs, F.C., 2013. Flexible ITO‐free polymer solar cells. Journal of Applied Polymer Science, 129(1), pp.1-14. [DOI:10.1002/app.38854]
6. [6] Lu, X., Zhang, Y., & Zheng, Z.. Metal‐based flexible transparent electrodes: challenges and recent advances. Advanced Electronic Materials, 7(5), 2001121, (2021). [DOI:10.1002/aelm.202001121]
7. [7] Zilberberg, K., Gasse, F., Pagui, R., Polywka, A., Behrendt, A., Trost, S., Heiderhoff, R., Gorrn, P., Riedl, T., Highly robust indium‐free transparent conductive electrodes based on composites of silver nanowires and conductive metal oxides. Advanced Functional Materials, 24(12), pp.1671-1678, (2014). [DOI:10.1002/adfm.201303108]
8. [8] Khuili, M., Fazouan, N., Abou El Makarim, H., El Halani, G., Atmani, E.H., Comparative first principles study of ZnO doped with group III elements. Journal of Alloys and Compounds, 688, pp.368-375, (2016). [DOI:10.1016/j.jallcom.2016.06.294]
9. [9] Zhang, D., Yu, W., Zhang, L., & Hao, X. (2023). Progress in the synthesis and application of transparent conducting film of AZO (ZnO: Al). Materials, 16(16), 5537. [DOI:10.3390/ma16165537] [PMID] []
10. [10] Mahmood, K., Park, S.B., Atmospheric pressure based electrostatic spray deposition of transparent conductive ZnO and Al-doped ZnO (AZO) thin films: Effects of Al doping and annealing treatment. Electronic Materials Letters, 9, pp.161-170, (2013). [DOI:10.1007/s13391-012-2188-6]
11. [11] Das, H. S., Das, D. K., Maity, S. K., Khatua, D., Gupta, G. K., Jalgham, R. T., ... & Roymahapatra, G. Analysis of the influence of the thickness of transparent conducting oxide (GZO) with Ga-doping and its use as anode materials in organic light-emitting diodes. ES Energy & Environment, 25, 1239, (2024).
12. [12] Ginley, D.S., Perkins, J.D., Transparent conductors. In Handbook of transparent conductors (pp. 1-25). Boston, MA: Springer US, (2010). [DOI:10.1007/978-1-4419-1638-9_1]
13. [13] Haidari, G. Nano-viewpoint in modeling and investigation of the D/M/D transparent-conductive layer. Plasmonics, 17(1), 249-255, (2022). [DOI:10.1007/s11468-021-01523-5]
14. [14] Cattin, L., Louarn, G., Morsli, M., & Bernède, J. C. Semi-transparent organic photovoltaic cells with dielectric/metal/dielectric top electrode: influence of the metal on their performances. Nanomaterials, 11(2), 393, (2021). [DOI:10.3390/nano11020393] [PMID] []
15. [15] Wang, C., & Xing, Z. Preparation and characterization of ZnS/metal/ZnS transparent conductive multilayer films with different metal layers. Journal of Modern Optics, 71(4-6), 177-183, (2024). [DOI:10.1080/09500340.2024.2401075]
16. [16] Loka, C., Lee, K.S., Preparation of TiO2/Ag/TiO2 (TAT) multilayer films with optical and electrical properties enhanced by using Cr-added Ag film. Applied Surface Science, 415, pp.35-42, (2017). [DOI:10.1016/j.apsusc.2016.11.082]
17. [17] Lee, C.H., Pandey, R., Wang, B.Y., Choi, W.K., Choi, D.K., Oh, Y.J., Nano-sized indium-free MTO/Ag/MTO transparent conducting electrode prepared by RF sputtering at room temperature for organic photovoltaic cells. Solar Energy Materials and Solar Cells, 132, pp.80-85, (2015). [DOI:10.1016/j.solmat.2014.08.025]
18. [18] Yu, S., Li, L., Lyu, X., Zhang, W., Preparation and investigation of nano-thick FTO/Ag/FTO multilayer transparent electrodes with high figure of merit. Scientific reports, 6(1), p.20399 , (2016). [DOI:10.1038/srep20399] [PMID] []
19. [19] Oh, I.S., Ji, C.H., Oh, S.Y., Effects of ytterbium on electrical and optical properties of BCP/Ag/WO 3 transparent electrode based organic photovoltaic cells. Electronic Materials Letters, 12, pp.156-162, (2016). [DOI:10.1007/s13391-015-5297-1]
20. [20] Bright, C.I., Review of transparent conductive oxides (TCO). Mattox D, editor, 50, (2007).
21. [21] Zhou, C., Xi, Z., Stacchiola, D. J., & Liu, M. Application of ultrathin TiO2 layers in solar energy conversion devices. Energy Science & Engineering, 10(5), 1614-1629. (2022). [DOI:10.1002/ese3.1142]
22. [22] Vyas, S., Tiwary, R., Shubham, K., Chakrabarti, P., Study the target effect on the structural, surface and optical properties of TiO2 thin film fabricated by RF sputtering method. Superlattices and Microstructures, 80, pp.215-221, (2015). [DOI:10.1016/j.spmi.2014.10.029]
23. [23] Campbell, C.T., Ultrathin metal films and particles on oxide surfaces: structural, electronic and chemisorptive properties. Surface science reports, 27(1-3), pp.1-111, (1997). [DOI:10.1016/S0167-5729(96)00011-8]
24. [24] Formica, N., Ghosh, D.S., Carrilero, A., Chen, T.L., Simpson, R.E., Pruneri, V., Ultrastable and atomically smooth ultrathin silver films grown on a copper seed layer. ACS applied materials & interfaces, 5(8), pp.3048-3053, (2013). [DOI:10.1021/am303147w] [PMID]
25. [25] Jang, B., Kim, J., Lee, J., Park, G., Yang, G., Jang, J., & Kwon, H. J. Combustion-assisted low-temperature ZrO2/SnO2 films for high-performance flexible thin film transistors. npj Flexible Electronics, 8(1), 74, (2024). [DOI:10.1038/s41528-024-00362-8]
26. [26] Beckford, J., Behera, M. K., Yarbrough, K., Obasogie, B., Pradhan, S. K., & Bahoura, M. Gallium doped zinc oxide thin films as transparent conducting oxide for thin-film heaters. AIP Advances, 11(7), (2021). [DOI:10.1063/5.0016367]
27. [27] Zhao, P., Su, W., Wang, R., Xu, X., Zhang, F., Properties of thin silver films with different thickness. Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 41(3), pp.387-390, (2009). [DOI:10.1016/j.physe.2008.08.062]
28. [28] Liu, X., Cai, X., Qiao, J., Mao, J., Jiang, N., The design of ZnS/Ag/ZnS transparent conductive multilayer films. Thin Solid Films, 441(1-2), pp.200-206, (2003). [DOI:10.1016/S0040-6090(03)00141-X]
29. [29] Haacke, G., New figure of merit for transparent conductors. Journal of Applied physics, 47(9), pp.4086-4089, (1976). [DOI:10.1063/1.323240]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |