Share
الخصائص الكهروضوئية لاغشية TiO2 : CuO المحضرة بطريقة البلازما المنتجة بالليزر للتطبيقات الفوتونية == Optoelectronic properties TiO2 : CuO films prepared by Laser induce plasma for photovoltaic applications
Author name:
نهى حسن حرب سلمان
Supervisor name:
صباح نوري مزهر
General topic:
Physics
Specific topic:
Thin Films
Degree:
Master
University:
University of Baghdad - College Of Science For Girls - Physics Department
Language:
English
University location:
Baghdad
First pages:
26T1960 - p.pdf
Abstract:
تم في القياسات تحقق من الخواص التركيبية والبصرية والكهربائية لاغشية ثنائي اوكسيد التيتانيوم TiO2)) النقية والمشوبة بمادة اوكسيد النحاس (CuO) والتي رسبت على ارضيات زجاجية منظفة بشكل مناسب بدرجة حرارة الغرفة وبتراكيز مختلفة من اوكسيد النحاس CuO (0,5,10,15,20)wt%. وقد استخدمت لذلك طريقة ترسيب الليزر النبضي (PLD) باستعمال ليزر النيدميوم ياك النبضي وبمعلمات ترسيب ثابتة وهي الطول الموجي 1064nm عند طاقة ثابتة 800mومعدل تكرار6Hz . وكان عدد النبضات المستخدمة (500), وقد لدنت الاغشية بدرجات حرارة مختلفة423, 523)K).تم تشخيص طبيعة تبلور الاغشية من خلال دراسة نمط حيود الاشعة السينية(XRD). اظهرت النتائج ان صفات الاغشية المحضرة ذات تركيب متعدد التبلور ومن النوع الرباعي والاتجاه السائد (110).كما وجد ان الحجم الحبيبي يزداد مع زيادة درجات الحرارة والتراكيز.كذلك تم دراسة طبوغرافية السطح باستخدام مجهر القوى الذرية (AFM), اذا تبين ان الحجم الحبيبي للاغشية المحضرة قد اعتمد على درجة حرارة التلدين. كما ادت زيادة درجة حرارة التلدين الى زيادة خشونة السطح.تمت دراسة الخواص البصرية بطريقتين من خلال تسجيل طيفي النفاذية والامتصاصية لمدى الاطوال الموجية (300 - 1100)nm، ومن خلال فحص شده الاستضاءة الفوتونية(PL) . اذ وجد ان قيمة فجوة الطاقة تقل بزيادة تراكيز مادة CuO والتلدين في كلا الفحصين.ومن خلال دراسة الخصائص الكهربائية للاغشية المحضرة, بينت النتائج ان التوصيلية الكهربائية قد زادت بينما هبطت قيمه طاقة التنشيط مع زيادة تركيز CuO ودرجة حرارة التلدين . اخيرا تم التعرف على نوع حاملات الشحنه من خلال قياسات تاثير هول, وكانت كافه الاغشية المحضرة من النوع السالب n , وبزيادة التركيز ودرجة حرارة التلدين يزداد تركيز حاملات الشحنة بينما تقل التحركية. | In this measurement, structural, optical, electrical properties of TiO2 (Nanocrytalline and CuO additive TiO2) were investigated. are successfully deposited on suitably cleaned glass substrate at constant room temperature, and different concentrations of CuO (0,5,10, 15,20)% wt. Pulse laser deposition(PLD) technique was used at a constant deposition parameter such as : (pulse Nd : YAG laser with λ=1064 nm, constant energy 800 mJ, repetition rate 6 Hz and No. of pulse was (500).The films were annealed at different annealing temperatures 423K and 523 K. The XRD measurements show that as deposit TiO2 : CuO thin films had polycrystalline structure, and XRD data of thin films coincided with tetragonal. The preferred orientation was along (110) direction for Rutile phase . The results show that the crystallite size increases with the increase of concentration of CuO and annealing temperature. AFM measurements confirmed that the films have good crystalline and homogeneous surface.The Root Mean Square (RMS) values of thin films surface roughness and grain size increased with the increase of annealing temperature. The optical energy gap is calculated by two techniques UV - Visible spectrum and Photoluminescence(PL)spectrum. Both indicate that the energy gap decreased with the increase of concentration of CuO and annealing temperature. By studying the electrical properties of TiO2 : CuO thin film, D.c measurements show that the increase of CuO concentration in the prepared thin films increases the conductivity, while the activation energy (Ea1,Ea2)decreases. Hall Effect measurements show that all films have n - type charge carriers and the increase of CuO concentration and annealing temperature lead to increase the concentration of charge carriers , while the mobility decreases
