تصنيع ودراسة خصائص اغشية اوكسيد الباريوم الرقيقة == Fabrication and Study of Characterization of Barium Oxide Thin Films
Author name:
حسن هلال حسن ونس الجناحي
Supervisor name:
عبد العزيز عبيد موسى العكيلي
General topic:
Physics
Specific topic:
Thin Films
Degree:
Master
University:
University of Babylon - College Of Science - Physics Department
Language:
English
University location:
Babylon
First pages:
26T1621 - p.pdf
Abstract:
في هذه الدراسة تم ترسيب اغشية رقيقة من اوكسيد الباريوم على قواعد مختلفة تضمنت (الزجاج والسيليكون نوع (p)) والتي تم تحضيرها بتقنية الرش الكيميائي الحراري باختلاف عدد الرشات (30,20,10,5) حيث كان السمك (75,103,109, و(112 نانومتر للزجاج وبنفس عدد الرشات للزجاج كان السمك (91,74,50, و103) نانومتر للسيليكون وبدرجات حرارية مختلفة (450,400,350,300) C حيث كان السمك (71,68,65, و76) نانومتر للسيليكون وذلك لدراسة خصائص الاغشية الرقيقة وتطبيقاتها الكهرو بصريه مثل (الخلايا الشمسية والكواشف). ان الاغشية متعددة التبلور وكذلك احادية التبلور لاوكسيد الباريوم كانت تشير الى الخصائص التركيبية للاغشية الرقيقة المتمثلة بفحص حيود الاشعة السينية (XRD) , فقد كانت حساسيتها داله لسمك الغشاء ونوع القاعدة. فيما بينت قياسات مجهر القوه الذرية (AFM) ان الحجم الحبيبي يتراوح من (125.18 - 92.2) نانومتر على اعتبار ان الحجم الحبيبي يزداد مع السمك. وان فجوه الطاقة تقل بزياده السمك حيث استعمل مطياف للمدى (المرئي - فوق البنفسجي) ,كذلك تم ملاحظة ان فجوة الطاقة للاغشية الرقيقة تزداد بزياده التبلور للقاعدة. فضلا عن ان فجوة الطاقة تتراوح بين (2.6 - 2.4) الكترون - فولت لكل العينات.خصائص تيار - فولتية (في الظلام) للكواشف اظهرت خصائص جيدة للكاشف عند زيادة السمك ودرجة الحرارة. واكدت نتائج عامل المثالية هذا التحسن. خصائص سعة - فولتية اظهرت نقصان فولتية بناء الجهد البناء الداخلي بعد زيادة السمك ودرجة الحرارة. | In this study, Barium Oxide (BaO) thin films which were prepared by (CSP) on different substrates including glass substrate and p - Si wafer using chemical spray pyrolysis (CSP) technique at different thickness [different number of sprays (5, 10, 20, and 30)] at (75,103,109,and112) nm at glass substrate and (50,74,91,and103) nm respectively at silicon substrate and different temperature (300 , 350, 400 and 450) C at (65,68,71, and76) nm. (were employed to assess thin film properties and applications as optoelectronic devise (solar cells and photodetectors). The structural properties were characterized by X - ray diffraction (XRD) analysis which is indicated the formation of polycrystalline and single crystalline BaO phase. The structural properties of the thin films were found to be a sensitive function of film thickness and substrate type. Atomic force microscope (AFM) measurements show that the grain size is ranging from (92.2 - 125.1) nm. It is found that the crystallites i.e (grains) on different substrate surface increase with increasing of the thickness. The optical energy band gap (Eg) of BaO was found to be decreased with the increasing of thickness utilizing the optical data using UV - Vis spectrophotometer. The value of energy gap which is determined from UV - Vis spectrophotometer spectra ranged (2.4 - 2.6) eV for all samples.The I - V properties of the detectors in dark showed that the increased in thickness and temperature improved the junction properties, the ideality factor results asserted this improvement. The C - V characteristic shows decreasing of built in potential after the increased in thickness and temperature
