Effect of Annealing on the Physical Properties of Chemically Synthesized Nanocrystalline SnO2 Thin Films

Abstract

У цій роботі досліджується вплив відпалу на фізичні властивості хімічно синтезованих нанокристалічних тонких плівок SnO2, нанесених на скляну підкладку при кімнатній температурі. Тонкі плівки SnO2 відпалювали протягом 2 год в середовищі кисню при різних температурах відпалу. За допомогою методу рентгенівського мікроаналізу було виявлено, що осаджена плівка SnO2 і плівки, відпалені при 300 ˚C і 400 ˚C, демонструють аморфну природу, тоді як плівки SnO2, відпалені при 500 ˚C, демонструють орторомбічну кристалічну структуру. Результати СЕМ показують, що морфологія тонких плівок SnO2 визначається температурою відпалу. Оптична ширина забороненої зони отриманих нанокристалічних тонких плівок SnO2 знаходилася в діапазоні від 3,28 еВ до 2,79 еВ залежно від температури відпалу. У результаті аналізу можна сказати, що фізичні властивості тонких плівок SnO2 можна модифікувати термічним відпалом.

This study investigates the effect of annealing on the physical properties of the chemically synthesized nanocrystalline SnO2 thin films deposited onto glass substrate at room temperature. SnO2 thin films were annealed for 2 h in an oxygen environment at different annealing temperature. From X-ray diffraction study it was observed that as-deposited SnO2 film and films annealed at 300 ˚C and 400 ˚C exhibited amorphous nature, while SnO2 films annealed at 500 ˚C exhibits orthorhombic crystal structure. SEM results demonstrates that morphology of SnO2 thin films are determined by the annealing temperature. The optical band gap of the prepared nanocrystalline SnO2 thin films found in the range of 3.28 eV to 2.79 eV depending upon the annealing temperature. Finally, as a result of the analysis, we can say that the physical properties of SnO2 thin films can be modified by thermal annealing.