Share
تحضير ودراسة بعض الخصائص الفيزيائية لاغشية (Bi2O3 : Al) الرقيقة بطريقة التبخير الحراري في الفراغ == Preparation and study of some Physical properties for( Bi2O3 : Al) Evaporated Thin Films under vacuum
Author name:
نصر عيسى نجم
Supervisor name:
بشرى كاظم حسون الميالي
General topic:
Physics
Specific topic:
Thin Films
Degree:
Master
University:
University of Baghdad - Ibn Al-Haytham College Of Education For Pure Sciences - Physics Department
Language:
Arabic
University location:
Baghdad
First pages:
26T1958 - p.pdf
Abstract:
حضرت اغشـيــة ( Bi2O3 ) على قواعد زجاجية بسمــك مختلـف( 450 , 350 , 250 ) nm وبـدقـة تصـل الـى ( ∓ 20 ) nm والمشـوب بمادة الالمنيـوم ( Al ) وبنسـب تشـويب مختلفة ( 3 , 2 , 1 ) % عنـد السمك ( 20 ∓ 450 ) nm والمحضرة بطريقـة التبخـر الحـراري في الفراغ وقد كان معدل ترسيب ( 1.20 nm / sec ) ,اضافة الى ذلك تم اكسدة اغشية البزموث ( Bi ) بدرجة حرارة ( 523 ) K وبزمن لا يزيد عن ساعة واحدة بوجود الهواء , وتـم دراسـة تاثيـر التلديـن علـى الخـواص التركيبيـة والبصـرية للاغشيـة النقيـة والمشـوبـة بـدرجات حــرارة ( 773 , 673 , 573 , R.T ) K ولمدة ساعة واحدة . استخـدمـت تقنية حيـود الاشعة لدراسـة الخصائص التركيبية للاغشية المحضرة واظهرت نتائج قياس حيود الاشعة السينية ( X - ray ) ان جميـع الاغشيـة المحضـرة النقيـة والمشوبـة تكون ذات تركيب متعـدد التبلـور ومـن النـوع الرباعـي والاتجاه السائد (201) لكل الاغشية المحضرة وزيادة معدل الحجم الحبيبي بزيادة سمك الغشاء , وهذا ما اشارت اليه قياسات مجهر القوة الذرية (AFM) كذلك يزداد معـدل الحجـم الحبيبي بزيادة نسب التشويب ما عدا النسبة ( 3 ) % . اظهرت الخصائص البصـرية ان النفاذية تتغير مع تغيـر كـل من سمك الغشاء ودرجة حرارة التلدين ونسب التشويب بالالمنيوم , وكذلـك تـم ايجاد فجـوة الطاقـة البصـرية للاغشيـة كافة فتبيـن انها مـن النـوع المباشـر المسموح لجميع الاغشية المحضرة وتزداد مع زيادة سمـك الغشاء, بينما تقـل مـع زيادة كـل من درجة حرارة التلدين ونسب التشويب عدا النسبة ( 3 % ) . اضافـة الى ذلـك تم حساب قيـم الثـوابـت البصريـة مثـل (معامل الامتصاص ومعامل الانكسار ومعامـل الخمـود وثابـت العـزل المعقد (الحقيقي والخيالي ) والتوصيلية الضـوئية ) كدالة الاطوال الموجية ( 1100 - 300 ) nm للاغشـية المحضرة . | This research includes studying the structural and optical properties of pure Bismuth Oxide ( Bi2O3 ) thin film at different thicknesses ( 250 , 350 and 450 ± 20 ) nm and doped by Aluminum ( Al ) of ( 450 ± 20 ) nm thickness with different doping ratios ( 1 , 2 , 3 ) % which is prepared by thermal evaporation method from depositing Bismuth film on glass substrates at R.T ( 300 ) K with deposition rate ( 1.20 nm / sec ) then oxidation Bismuth films at ( 523 ) K for one hour in air , Also it includes studing the effect of annealing temperature at ( R.T , 573 , 673 and 773 ) K for one hour on structural and optical properties for pure and doped films . The results of x - ray diffraction have been showed that pure and doped prepared films have polycrystalline structure with tetragonal phase with preferred orientation ( 201 ) for all prepared films the grain size increases with the increase of film thickness and this is in agreement with ( AFM ) measurements also it increases after doping except at ratio ( 3 % ) . This research also includes studing the optical properties of prepared pure and doped films . The transmission and absorption values changed with the changing of film thickness , annealing temperature and doping ratio with ( Al ) , the optical energy gap for allowed direct transition was evaluated and it increases with the increase of film thickness while it decreases with annealing temperature and doping percentage by ( Al ) except ratio ( 3 % ) . The optical properties results include calculating the optical constant (absorption coefficient , refractive index ,extinction coefficient, dielectric Constant with two parts real and imaginary and optical conductivity ) in the range of wave length ( 300 - 1100 ) nm for pure and doped films before and after annealing
