Share
تحضير ودراسة خواص مادة اوكسيد الرصاص النانوية == Preparation and Study of ( PbO ) Nanomaterials Properties
Author name:
علي فاضل مرموص عبود
Supervisor name:
عبد العزيز عبيد موسى العكيلي
General topic:
Physics
Specific topic:
Solid State and Materials Physics
Degree:
Master
University:
University of Babylon - College Of Science - Physics Department
Language:
English
University location:
Babylon
First pages:
26T1622 - p.pdf
Abstract:
في هذا العمل تم تحضير اغشية رقيقة من اوكسيد الرصاص (PbO) باستخدام تقنية الرش الكيميائي الحراري وهي طريقة سهلة ومناسبة للترسيب على مساحات كبيرة. استخدم كلوريد الرصاص المائي PbCl2.2H2O كمصدر للحصول على جسيمات الرصاص. تم انماء مزيج اغشية (PbO) بدرجات حرارة مختلفة °C (200, 250 ,300 , 350, 400 و450) على قواعد زجاجية وقد استخدم غاز النتروجين بضغط (4.5 بار) كغاز حامل . تم فحص التركيب البلوري للاغشية بطريقة حيود الاشعة السينية ( XRD) اوضحت النتائج ان جميع الاغشية المحضرة كانت متعددة التبلور واظهرت النتائج بان الاغشية المرسبة بـ (200 °C ) , ( (250 °C ,( 300°C) , و( 350 °C )كانت بقمة (002) بينما الاغشية المرسبة بـ (400°C و450 °C ) كانت تحمل القمة (112) القمم. في حين اظهرت النتائج وجود تحول من النظام الرباعي القائم الى النظام المعيني القائم فوق (350 °C) . درست طبوغرافية السطح للاغشية المحضرة باستخدام مجهر القوى الذرية (AFM) والمجهر الالكتروني الماسح) SEM) ومبدد الطاقة للاشعة السينية (EDX) . الحجم الحبيبي لجسيمات (PbO) النانوية وجد انه يقل بزيادة درجة حرارة السطح . ام فحص (EDX) اظهر احتواء الاغشية المحظرة على عناصرPb ) وO ) كما هو متوقع ، مشيرا الى تشكيل اغشية(PbO) نقية. الخصائص البصرية للاغشية المحضرة بسمك (177nm) تم دراستها باستخدام قياسات النفاذية البصرية في المنطقة الطيفية (250 - 760 nm) . نتائج النفاذية كانت اكبر من 80% . فجوة الطاقة المباشرة للــ (PbO) كانت ضمن مدى 1.61 - 2.80) eV) ، والتي تتزايد مع زيادة درجة حرارة السطح . الثوابت البصرية كمعامل الانكسار ومعامل الخمود وثوابت العزل تم حسابها لجميع الاغشية المحضرة . الخصائص الكهربائية مثل التوصيلية الكهربائية المستمرة وتاثير هول تم دراستها ايضا . وكانت نتائجها تشير الى ان الاغشية من النوع السالب ( n - type ) وتمتلك طاقتي تنشيط ( Ea1 , وEa2 )، وقد وجد ان التوصيلية الكهربائية المستمرة تزداد مع زيادة درجة حرارة سطح القاعدة. | In this work, thin films of lead oxide (PbO) were prepared by using a homemade chemical spray pyrolysis (CSP) technique, which is a simple, inexpensive and suitable technique for large deposition area. The lead chloride PbCl2.2H2O is used as a source of lead particles. (PbO) thin films with different substrate temperatures (200, 250, 300, 350, 400, and 450) ̊C have been grown on clean glass substrate with the nitrogen carrier gas (4.5 bar).The crystal structures were examined by X - ray diffraction (XRD) analysis. The result shows that all the prepared films are polycrystalline structure. It indicates that the films coated at 200°C, 250°C, 300°C, and 350°C are (002) oriented, while the films deposited at 400 °C and 450 °C are (112) oriented. Above 350 °C, the pure tetragonal nature deteriorated and the peaks corresponding to orthorhombic phase are observed. The surface morphology of the deposits films have been studied by using atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X - ray (EDX). The grain size of the (PbO) nanocrystalline observed at the surface decreases with increasing of substrate temperature, leads to increase in the surface roughness. (EDX) shows that all the films contain the elements (Pb and O) as expected, indicating formation of the (PbO) films with high purity. The optical properties of the films, which are prepared with thickness of (177 nm), have been determined by using the optical transmittance measurements in the spectral region from (250 - 750) nm. Transmittance results is upper than 80%. Direct energy gap for (PbO) is in the range (1.61 - 2.80)eV, it increases with increasing substrate temperature. The optical constants such as refractive index, extinction coefficient and dielectric constant have been calculated for all preparing films. The electrical properties include D.C conductivity and Hall effect are studied. The results show that the prepared films are n - type, and have two activation energies (Ea1 and Ea2). It is found that the electrical D.C conductivity increased with the increase of substrate temperature.
