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检测地形的WO3半导体原子力显微镜(AFM)和扫描隧道显微镜(STM)

*通信:

安瓦尔QA、环境、理学院、54003个镇,镇大学箱21日纳贾夫省,伊拉克,电话:+ 009647826003627;电子邮件:anwarq.hameed@uokufa.edu.iq

文摘

WO3的形态学研究了AFM显微镜以指定粗糙度通常控制不同层之间的自由电子的运动,是传感器制作的。此外,STM显微镜给样品的电特性(STS)在纳米范围内。以及电子云,位于中间的原子之间的距离,导致插入他们的电子。

关键字

AFM显微镜;STM显微镜;我们₃半导体

介绍

氧化钨(我们₃)被认为是一个宽带隙半导体。我们₃有一个体积单位细胞我们₆八面体模式相关的离子w (vi)位于中心。由于共价键的强度,W的离子并不完全+ 6氧化。扭曲的单位细胞八面体,你的生活会发生是由于摄入过多的批量阶段没有+ 6氧化(1]。

三氧化钨是命令作为一个时尚的材料由于其神奇electro-chromic,半导体,铁电、电光特性(2- - - - - -4]。除了可靠性生产天然气传感器这取决于电导类型。许多气体像H₂年代,不,和北半球₃有能力引起电导率的变化,当与烧结粉和薄或厚5- - - - - -7电影出现。明显,灵敏度、选择性和稳定性的传感器和电致变色的设备(本研究)被认为是一个相当大的情感形态和微观结构的金属氧化物膜(8,9]。特别是,由于我们的微小的平均大小₃从微晶(10 - 100 nm)目前用于制造这些多晶设备,主要作用是提出改变设备属性通过改变我们的表面形貌₃。在这方面,研究是关注我们的地形和电子性质₃水晶尤其是γ-WO₃与取向(001)通过原子力显微镜(AFM)和扫描隧道显微镜(STM)和扫描隧道有关光谱学(STS)技术(10- - - - - -13]。先后,这工作使用核心级和价带光谱学为了为我们研究电子结构的模式₃微晶与STS技术。不过,就与STS技术,一个本地调查可以处理成我们的表面₃微晶和crystallite-crystallite边界进行调查了解当地的地形识别相关的电子属性STM和AFM。这个决定和考虑澄清我们完成这项工作₃优于另一个半导体。

制备WO3纳米结构

三氧化钨纳米结构(我们₃)用热解法合成前体的W (CO)₆在酸高温(220℃)。金属(W)纳米粒子在大气条件下旋转涂布在玻璃衬底。热处理,我们₃结构是我们的翻译₃相在高温(530℃)。

状态的密度(DOS)

的总密度状态(DOS)预计,O 2 p和W 5 d的卧室₃半导体。因此,O 2 p国家主导的价带晶体而导带与W 5 d国家主导。此外,似乎一个相当大的价带和导带之间的杂交的研究。

我们₃在STM扫描56.6 nm的决议

术语(STS)的定义是扫描隧道谱,显示的信号(STM)在当地的电子结构的表面。(STM)测量显示的电子云密度的我们₃样本。

表1显示了隧道电流与积极的电压值是呈指数增加,证明了(我们₃)是n型半导体因为电子隧道从完整的提示状态为空的导带我们₃示例展示了积极的一部分电压图。此外,缺乏电子隧道从样本到提示一个负电压时由于其需要更高的负电压显示矫直电压。(我们的功函数₃)在(4.5 eV)的原因使我们不能确定它没有相关的负电压和负电流即一部分一部分不适用足够的负电压。

持续高度的STM图像模式,用于这项工作,使样品的电特性(STS)在纳米尺度,即发生在隧道当前值的变异在样品表面。网站并不匹配的原子晶格(核)。然而,高的隧穿电流峰值STM图像观察氧化钨(我们的具体位置₃)样品。这个峰值匹配电子密度越高(14]。导致原子云的每个邻居原子插入在它们之间的中间距离。这导致云电子,导致隧道电流的增量扫描提示时示例所示图1。意味着有增量高峰发生在电子提示和示例之间的过渡15]。

色散的存在行或模糊图(STM)扫描中出现是由于存在污染分子直径大于分离的距离(我们的提示和表面₃)样本保持草案的提示在表面,因为提示和示例之间的距离小于污染分子的直径(16]。因此,这些分子连接到(STM)探测的尖端在其运动和抓取(我们的表面₃当他们一起移动。然而,如果扫描的过程(STM)与真空,实现更高分辨率的图像会出现由于利用分子的缺席17]。

我们₃与25μm AFM扫描分辨率

的横截面比较大(AFM)国家相比(STM)和导致更少的决议(AFM)探测成像的(25μm, 56.6海里)分别描述图2与一个常数(P-Gain)(2000)如上所述。此外,这些值确定AFM微尺度和决议纳米级STM取决于许多实验,实现了在实验室得到的最高分辨率限制仪器(AFM和STM系统)和样本特征。

然而,图3展示我们的粗糙度或者像山₃不等的样品(0.54μm)。此外,地形表面的非晶的结晶状态模式而不是澄清在图3由于退火处理,导致降低,电致变色的性能如电流密度和着色效率(18]。

然而,气体传感器是一个表面的过程,而传感层是粗糙和多孔微结构在一个特殊的模式,它将有优势增强活性吸附网站的响应特性分析物传感器表面的气体分子不像₂。增加表面积相关传感器交互的粗糙度增加。实际上,这是适用于计量我们₃作为衬底的制备传感器表面制造的半导体像SnO₂。因此,响应时间和恢复时间与分析物的交互将减少气体分子吸附和解吸的激活机制分析物传感器表面的气体分子(19]。

然而,努力专注于提高效率传感器通过减少阻力通过计量我们₃SnO的表面上₂薄膜。将导致捕获的SnO氧分子₂薄膜到我们₃由于高亲和力的钨锡相比。因此,作为我们捕捉到更多的氧气₃、氧气空缺更SnO中创建的₂薄膜。因此,越来越多的SnO表面自由电子₂薄膜将生成并导致较低的阻力。

结论

作为我们₃SnO2薄膜分散,变化将发生在他们的电气性能和增加表面的自由电子的数量SnO吗₂薄膜。然而,我们的表面粗糙度₃将控制这些变化的主要参数。此外,厚度有同样重要的作用比粗糙度。

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