Share
تاثير زيادة النسب الحجمية للكادميوم على الخصائص التركيبية والبصرية لاغشية اوكسيد الخارصين == The effect of increasing the volumetric ratios of Cadmium on the Structure and optical properties for Zinc Oxide Films
Author name:
هدى نجم عبد
Supervisor name:
خضير عباس مشجل
General topic:
Physics
Specific topic:
Thin Films
Degree:
Master
University:
Mustansiriyah University - Faculty Of Education
Language:
Arabic
University location:
Baghdad
First pages:
26T1975 - p.pdf
Abstract:
حضرت اغشية اوكسيد الخارصين (ZnO) غير المشوبة، والمشوبة بالكادميوم (ZnO : Cd)، وبنسب تشويب مختلفة (2, 4,6, 8) %،حضرت بتقنية التحلل الكيميائي الحراري هذه الاغشية ر’سبت على قواعد ساخنة من الزجاج بدرجة حرارة (673°K)، وبسمك ((400 20 nm. بينت نتائج حيود الاشعة السينية ان كافة الاغشية المحضرة كانت متعددة التبلور، وتمتلك تركيبا من النوع السداسي المحكم، والاتجاه السائد (002) وعندالتشويب بالكادميوم يتغير الاتجاه السائد الى (101), ان معدل حجم البلوريات في حالة التشويب يقل من (22nm) الى (17nm) عند زيادة نسبة التشويب. كذلك بينت صور مجهر القوة الذرية (AFM) ان هنالك اختلافا في طبيعة سطوح الاغشية المحضرة، وان قيم معدل الحجم الحبيبي يقل مع زيادة نسبة التشويب من (99nm) الى (71nm) . ان قيم معدل خشونة السطح وقيم الجذر التربيعي لمربع متوسط الخشونة (RMS) تقل مع زيادة نسبة التشويب للاغشية المحضرة ومن ملاحظة الصورنستنتج ظهور بعض التراكيب النانوية للاغشية المحضرة.وتمت دراسة الخصائص البصرية للاغشية من خلال تسجيل طيفي النفاذية، والامتصاصية، ولمدى الاطوال الموجية (400 - 900nm)، وقد وجد ان اعظم قيمة للنفاذية هي (82%) عند الاغشية غير المشوبة, وكما وجد ان فجوة الطاقة البصرية للانتقال الالكتروني المباشر المسموح للاغشية غير المشوبة (3.20eV)، وتقل قيمتها الى (3.10 eV) عند نسبة التشويب (8%) على العكس من طاقة اورباخ التي تزداد مع زيادة نسبة التشويب فكانت للاغشية غيرالمشوبة (350 meV) وعند نسبة تشويب (8%) وصلت الى (826 meV)،كما تم حساب الثوابت البصرية للاغشية المحضرة التي تتضمن معامل الانكسار, معامل الخمود, ثابت العازل الكهربائي بجزئيه الحقيقي والخيالي بوصفها دالة للطول الموجي، ان جميع هذه الثوابت تزداد مع زيادة نسبة التشويب، اما قيم الانعكاسية كدالة للطول الموجي فقد تم حسابها من طيف النفاذية والامتصاصية فانها تزداد بزيادة التشويب, اما بالنسبة لمعامل الامتصاص كدالة لطاقة الفوتون فانه يزداد بزيادة التشويب ان اضافة الكادميوم ادى الى تغيير في الخصائص التركيبية والبصرية لاغشية اوكسيد الخارصين. | Study undoped zinc oxide films (ZnO) and doped with Cadmium (ZnO : Cd) by different percentage doping (2,4,6,8)% which have been prepared by chemical spray pyrolysis technique, on the glass substrates heated at (673◦K) with thickness was of (400 ± 20)nm. The (XRD) investigation showed that ZnO films were polycrystalline and have a hexangonal wurtzite structure with a preferred orientation along (002) plane, and doping of Cadmium change the orientation along (101). the average crystallite from doping was decreased from (22nm) to (17nm) by increasing percentage doping .also the (AFM) images showed different in topography of the prepared films, and the grain size decreased with increasing percentage doping from (99 to 71 nm) .as the average surface roughness and root mean square values (RMS) decreased with increasing percentage doping prepared films, from these picture the results we conclude that have nanostructure prepared films. And the study optical properties films from The absorbance and transmittance spectra have been recorded in the wavelength rang of (400 - 900)nm,It was found that the maximum transmittance to (82%) for pure films. and the optical energy gap of direct allowed transition was (3.20eV) for pure and decrease the value reach (3.10eV) percentage doping (8%), its on the contrary of Urbach energy their values were increase as the doping percentage increase and equal to (350meV) for pure and percentage doping (8%) reached to (826meV), The calculated optical constants prepared films including refractive index , extinction coefficient, real and imaginary part of dielectric as a function of wavelenght,all these constants are increase with the increase of doping percentage, The reflectance values as a function of wavelength have been recorded from the absorbance and transmittance spectra are increase for increase doping. While the absorption coefficient as afunction of photon energy is increase for all doping percentage, the addition of cadmium changes the structural and optical properties for the film Zinc oxide .
