Author name: ذرى طارق عباس

Supervisor name: سمر يونس الدباغ

General topic: Physics

Specific topic: Solid State and Materials Physics

Degree: Master

University: University of Baghdad - College Of Science For Girls - Physics Department

Language: English

University location: Baghdad

First pages:

دراسة تاثيرات خسارة الانحناءات لليف البصري في منظومة الاتصالات البصرية == Study Effects of Optical Fiber Bending Loss in Optical Communication System

Author name: دعاء هشام محمد

Supervisor name: سمر يونس الدباغ

General topic: Physics

Specific topic: Physics

Degree: Master

University: University of Baghdad - College Of Science For Girls - Physics Department

Language: English

University location: Baghdad

First pages:

Abstract: في هذا البحث , تم دراسة تاثير الانحناء على انتقال الاشارة الضوئية خلال الالياف البصرية. هذا العمل يتضمن قياسات الخسارة في القدرة خلال الليف البصري بوجود الانحناءات عند عدد لفات مختلفة من (1 - 10) لفة وعند اقطار انحناء مختلفة (12.5 , 10.5 , 8 , 6 , 4 , 3 , 2 , 1) cm. نوعين من الالياف البصرية تم استخدامها , الليف المتعدد الانماط (MMF ) باطوال مختلفة (1 , 20 , 40 , 100 , 120 , 140 ) m وليف احادي النمط بطول (4.5 m) .واستخدم نوعين من الليزرات ليزر دايود الاحمر (λ=650 nm) وليزر دايود اخضر (λ=532 nm).القدرة الضوئية تم قياسها باستخدام جهاز قياس القدرة. تشير النتائج ان كلما قل قطر الانحناء وزادت عدد اللفات فان الخسارة في القدرة الضوئية تزداد. حيث ان القدرة الضوئية لليزر الاخضر عند الطول الموجي (λ=532 nm) تقل من (48.083*10 - 4) mW الى (41.114*10 - 4) mW عند اللفة الاولى لليف متعدد الانماط بطول (40m) عندما تم حني الليف من cm12.5 الىcm 1. اما لليف الاحادي النمط, فان القدرة الخارجة لليزر الاخضر عند طول موجي (λ=532 nm) تقل من (13.608) mW الى (13.32) mW عند اللفة الاولى من طول (4.5) m لليف احادي النمط عندما تم حني الليف من 12.5 cm الى 3 cm . اظهرت النتائج ايضا ان تاثير الانحناء في القدرة الخارجة في حالة الليف المتعدد الانماط اكبر مقارنة بالليف احادي النمط. وكذلك النتائج لهذا البحث تتضمن تصميم وتنفيذ منظومة اتصال الالياف البصرية لفحص تاثير الانحناء على الاشارات المنتقلة خلال الالياف البصرية متعددة الانماط حيث لف من (1 - 10) لفة وعند اقطار انحناء مختلفة ( 1,2,3,4 ) cm . تم تضمين الاشارات باستخدام ليزر nm 532 .الاشارة تم ارسالها خلال ليف متعدد الانماط باطوال مختلفة وهذه الاشارة تم الكشف عنها باستخدام كاشف السليكون الضوئي (AEPX 65) . وجد ان الانحناءات تؤدي الى تغييرات واضحة في سعة ( جهد ) الاشارة الخارجه ؛ حيث يقل الجهد من 0.64volt الى 0.52 volt عند زيادة عدد اللفات من) 1 - (10 لفة في ليف بطول 40m وقطر الانحناء (1) cm.ويقل الجهد الى حد 0.2 volt في ليف بطول 140m وقطر الانحناء (1) cm.واخيرا الاشارات المنتقلة فيمنظومة الياف بصرية باستخدام كاميرا (CCD) واستخدام حاسبة شخصية معUSB TV STICK لرؤية تاثير الانحناء على انتقال الاشارات خلال الالياف البصرية. حيث ان الاشارة الخارجة ستقل من 0.68 volt الى 0.6 volt عندما عدد اللفات تزداد من (1 - 5) لفة في ليف بطول (1) m .اجرى احتساب كل من نسبة الاشارة الى الضوضاء ومعدل الخطا في نقل البيانات في للاشارات المنتقلة في منظومة الاتصالات عند اقصى طول لليف البصري 140m وعند اللفة 10 فكانت 115.147dB و3.68x10 - 27 على التوالي . بينما نسبة الاشارة الى الضوضاءSNR ومعدل الخطاBER في نقل البيانات في الاشارات المنتقلة باستخدام كاميرا CCD عند طول الليف البصري 1m وعند اللفة 10 فكانت 100.49dB و5.98x1o - 24 على التوالي .. اظهرت النتائج ايضا ان نسبة الاشارة الى الضوضاء تقل ومعدل الخطا في نقل البيانات يزداد بزيادة عدد اللفات في كلا المنظومتين | In this work, bending loss effects of optical fiber on the transmitted signal were studied.This work includes measurements of the power loss through optical fiber with the presence of bends at different wrapping turns (1 - 10) turns and at various bending diameters (12.5, 10.5, 8, 6, 4, 3, 2, and 1) cm. Two types of optical fibers were used, multimode optical fiber (MMF) of different lengths (1, 20, 40, 100, 120, 140) m and a single mode optical fiber (SMF) of length (4.5 m). Two optical sources were used, Red laser diode (λ=650 nm) and green laser diode (λ=532 nm). The output power was measured using an optical power meter. Results indicated that as the bending diameter decreased and the number of wrapping turns increased, the power loss increased. The output power of green laser diode at (λ=532 nm) decreased from (48.083*10 - 4) mW to (41.114*10 - 4) mW at the first turn of 40m MM fiber length when bent from (12.5 to 1) cm. For SMF, the output power of green laser diode at (λ=532 nm) decreased from (13.608) mW to (13.32) mW at first turn of (4.5) m SM fiber length when bent from (12.5 to 3) cm. The higher alteration output power in the case of multimode fiber has been deduced as compared with that of the single mode fiber. Also the results of the project involves a design and an implementation optical fiber communication system to investigate the effect of bending on the transmitted signals through multimode optical fiber wrapped (1 - 10) turns and at different diameters (1, 2, 3, 4) cm . Signals were modulated using 532nm laser diode then sent through multimode fiber of different lengths and detected by silicon photo detector (AEPX 65). The bending induces changes in the amplitude (voltage) of the output signal, the output voltage decreased from 0.64 volt to 0.52 volt when the no. of turns increased from 1 - 10 turns for 40 m optical fiber at a bending diameter of (1cm) and decreased to 0.2 volt for 140m multimode fiber at a bending diameter of (1cm).Finally, a transmitted signal in optical communication system has been built using CCD camera and Pc with USB TV STICK for monitory the effect of bending on signals that transmitted through optical fibers. The output transmitted signals decreased from 0.68 volt to 0.6 volt when the no. of turns increased from 1 - 5 turns for 1 m optical fiber. The calculations of signal to noise ratio (SNR) and Bit Error Rate (BER) for transmitted signals in optical communication system at maximum fiber length of 140m and 10turns are equal to 115.147dB and 3.68x10 - 27 respectively. While for transmitted signal form CCD camera at fiber length 1m and of 10 turns are equal to 100.49dB and 5.98x1o - 24 respectively.Results show that SNR decreased and BER increased as no. of wrapping turns increased for both systems.

الخواص الالكترونية لمادة هجينة مركب ثلاثي - خماسي/كرافين : حسابات نظرية دالية الكثافة == Electronic Properties of III - V Compound / Graphene Hetero Material : Density Functional Theory Calculations

Author name: حوراء علي عبد الرضا

Supervisor name: حامد ابراهيم عبود محمد التميمي | صباح نوري مزهر

General topic: Physics

Specific topic: Electronics Physics

Degree: Master

University: University of Baghdad - College Of Science For Girls - Physics Department

Language: English

University location: Baghdad

First pages:

Abstract: هذه الاطروحة هي دراسة نظرية للخصائص التركيبة والالكترونية لمجموعتين من اوراق الجرافين. وتضمنت المجموعة الاولى ثلاثة اوراق جرافين نقية ذات اطوال مختلفة GR1 ˃ GR2 ˃ GR3، وتمثل المجموعة الثانية ثلاثة اوراق متغايرة من جرافين - مركبات B/P والتي تم بنائها اعتمادا على GR1. تم تنفيذ العمليات الحسابية باستخدام تقريب الكثافة الموضعي / LDA / SZ لنظرية دالية الكثافة. وقد استخدم برنامج Gauss View 5.0.8 لتصميم تراكيب اوراق الجرافين النقية والمشوبة. في البداية، تمت عملية استرخاء هذه التراكيب عن طريق استخدام طريقة PM6 شبه التجريبية مع الدالة الهجينة B3LYP - DFT عند حزمة من برامج Gaussian 09 وبعدها تمت عمليه استرخاء التراكيب باستعمال برنامج SIESTA trunk - 462 من خلال تطبيق نظرية دالية الكثافة LDA / SZ. يلاحظ من نتائج الخصائص التركيبية لاوراق الكرافين المدروسة ان هناك استرخاء جيد لهذه التراكيب، تبقى قيم الاواصر في اوراق الكرافين النقية C - C، C⚍C وC - H في نفس المديات لتراكيب حلقات الكربون. كذلك، ان اضافة مركباتB / P في ورقة الجرافين النقية لبناء اوراق الجرافين المتغايرة لم يؤثر على الخصائص التركيبة للتركيب الاصلي . وان الالتواء الملاحظ في حلقات الفينيل في مناطق الاتصال مع الحلقات المطعمة ياتي من زوايا الالتواء بين ذرات مختلفة بسبب اختلاف الكتلة الذرية والكهروسالبية لذرات B، P وC. تم استخدام نظرية دالية الكثافة LDA / SZ في برنامجGollum لحسابات الخصائص الالكترونية لمجموعتي اوراق الجرافين. ان نتيجة الطاقة الكلية لاوراق الجرافين المدروسة هو انعكاس لطاقة الربط لكل تركيب وتشير الى ان هذه التراكيب تمتلك استرخاء جيد ، وتاثير اضافة ذراتB وذرات P في ورقة الجرافين النقية GR1 كان له دور فعال على الطاقة الكلية للجزيئة. نبين ان كل اوراق الجرافين لها موصلية عالية وفجوة طاقة ممنوعة صغيرة، لكنها تتذبذب تبعا لطول وشكل كل ورقة وعدد وموضع ذرات B وP في الورقة. واظهرت القيم المحسوبة لطاقة فيرمي EF بان قيم EF لاوراق الجرافين النقية تتزايد مع تناقص طول الورقة. وباضافة ذرات B وP باشكال وهيئات مختلفة في GR1 سوف يغير من موقع مستوى فيرمي، ان كافة الاوراق المطعمة لها EF اكبر تقريبا من GR1. وياتي ذلك من اضافة مركبات B / P في GR1 الذي اعطى للورقة خصائص الكترونية جديدة.ان طاقة التاين IE والالفة الالكترونية EA لاوراق الجرافين النقية تنخفض قليلا مع تناقص طول الورقة. وكافة اوراق الجرافين المطعمة لها قيم منخفضة من IE وEA بالمقارنة مع GR1 النقي. ايضا، تظهر نتائجنا ان جميع اوراق الجرافين النقية والمطعمة تمتلك صلادة كهروكيميائية H عالية ومرونة الكترونية S عالية . المرونة الالكترونية العالية ستفتح افاق مستقبليه كاشارة لفجوة حزمة للتركيب مما يجعله يكون مرنا نوعا ما ، ان الكهروسالبية X قد انخفضت مع تناقص طول اوراق الجرافين النقية ، وX لاوراق الجرافين المطعمة هو اقل منها لورقةGR1 ، وهذا يعني ان الالكترونات في هذه الاوراق المطعمة لديها ميل كبير للهروب.واظهرت النتائج ان التوصيليات الكهربائية والحرارية لاوراق الجرافين النقية تكون في الترتيب GR1 ˃ GR3 ˃ GR2 ، التوصيلة الكهربائية والتوصيلة الحرارية لاكبر ورقة تكون هي القيم العليا، وهذا يرجع الى ان GR1 لديه قنوات متعددة لنقل الالكترون، من ناحية اخرى، القيم العليا لفجوة الطاقة خفضت التوصيلة الكهربائية والتوصيلة الحرارية. في حين، ان التوصيلة الكهربائية، وبالتالي ,التوصيلة الحرارية لاوراق الجرافين المطعمة كانت في الترتيب GR6 ˃ GR5 ˃ GR4، وبزيادة عدد ذرات B وP في الورقة انخفضت التوصيليات الكهربائية والحرارية. في جميع الحالات ، ان GR1 النقي لديه قيم توصيلية كهربائية وحرارية اعلى من تلك التي للاوراق المطعمة .ان النتيجة القيمة للغاية تم الحصول عليها من خصائص I - V للتراكيب المدروسة حيث ان سلوك التحسس قلل تماما من تاثيرات درجة الحرارة العالية التي تظهر في الاجهزة الكبيرة القديمة. وتشير حسابات I - V ان التفاعل المناسب مع الاقطاب يكون تاثيره محدودا الى حد ما على سلوك التحسس لاوراق الجرافين النقية والمطعمة. ان نتائج التحسس نتجت من تقليل فجوة الطاقة بين HOMO للورقة ومستوى فيرمي لقطب الذهب في الحيز الامامي والعكسي . ومن نتائج معامل Seebeck، يظهر لنا مساهمة متماثلة لتراكيز الالكترونات والفجوات حول منطقة الطاقة، وقد تبين ان الورقة الاكبر GR1 تملك القيمة الاقصى لمعامل Seebeck . وقد لوحظ ان معاملات الانتقال لاوراق الجرافين النقية تحدث على طول مدى واسع من طاقة الالكترون لانها لا تحوي منطقة استطارة. ايضا، ان الورقة مع عدد قليل من ذرات B وP كالحلقة النقطية في منتصف الورقة GR6 لها قيمة عالية من معامل الانتقال ، وهذا بسبب العدد الكبير من القنوات المفتوحة. وبشكل عام، معامل الانتقال للاوراق المدروسة لديها مدى واسع على نطاق الطاقة | This thesis is a theoretical study of structural and electronic properties of two groups of graphene sheets. The first group included three pure graphene sheets of different lengths GR1 ˃ GR2 ˃ GR3, and the second group represents the three sheets of heterojunction graphene - B/P compounds which were constructed on the basis of GR1.The calculations are carried out using the Local Density Approximation/Single Zeta LDA/SZ density functional theory. Gauss View 5.0.8 program was used to design the structures of pure and doped graphene sheets.Initially, these structures are relaxed by employing the PM6 semi - empirical method with the hybrid functional B3LYP - DFT at Gaussian 09 program package , and then they are relaxed at SIESTA - trunk - 462 of program by employing the LDA/SZ density functional theory. The results of the structural properties of the studied graphene sheets showed that there is good relaxation of the structures, the values of C - C, C⚍C and C - H bonds in pure graphene sheets remain in the same ranges of the carbon rings structures. So, the addition of B/P compound in pure graphene sheet to construct the heterojunction graphene sheets has no effect on the structural properties of the original structure. The screw observed in phenyl rings at the contact regions with the doped rings comes from the twist angles between different atoms due to the difference of the atomic mass and electronegativity of B, P and C atoms. The LDA/SZ density functional theory at the Gollum program was used for the calculations of the electronic properties of the two groups of graphene sheets. The result of the total energy of the studied graphene sheets is a reflection of the binding energy of each structure and indicates that these structures have good relaxation, and the effect of adding B and P atoms in pure graphene sheet GR1on the total energy of the molecule is effective. We showed all graphene sheets have high conductivity and small forbidden energy gap, but it vibrates depending on the length and shape of each sheet and the number and position of B and P atoms in the sheet. The calculated values of Fermi energy EF showed that the EF values of pure graphene sheets increase with decreasing the length of the sheet. Adding the B and P atoms in various shapes and forms in GR1 changes the position of Fermi level, all the doped sheets have EF approximately greater than that for GR1. This comes from the addition of B/P compound in GR1which gave the sheet new electronic properties. The ionization energy IE and electron affinity EA of the pure graphene sheets slightly decrease with decreasing the length of the sheet. And all doped graphene sheets have low values of IE and EA in comparison with the pure GR1. Also, we showed that all the pure and doped graphene sheets have low electrochemical hardness H and high electronic softness S. High electronic softness will pave the way for future prospects as a sign for that band gap of the structure wich becomes rather soft, the electronegativity X was decreased with decreasing the length of the pure graphene sheets, and the X of the doped graphene sheets is less than that for GR1, that means the electrons in these doped sheets have a large escaping tendency. The results showed that the electrical and thermal conductivities of the pure graphene sheets are in the order of GR1 ˃ GR3 ˃ GR2, the electrical conductivity and the thermal conductivity of the largest sheet are the higher values, this is due to the fact that GR1 has multi channels of electron transfer,and on the other hand, the higher the value of the energy gap,it decreased the electrical conductivity and the thermal conductivity. While, the electrical conductivity and therefore, the thermal conductivity of the doped graphene sheets are in the order of GR6 ˃ GR5 ˃ GR4,and by increasing the number of B and P atoms in the sheet, the electrical and thermal conductivities decreased. In all cases, the pure GR1 has values of electrical conductivity and thermal conductivity higher than those for the doped sheets. A very valuable result was obtained from I - V characteristics of the studied structures, in which the sensing behavior completely reduces the high temperature effects that appear in the old macro devices. The I - V calculations suggest that the suitable interaction with the electrodes have a rather limited influence on the sensing behavior of the pure and doped graphene sheets . The sensing results from the lowering of the energy gap between the HOMO of the sheet and the Fermi level of the gold electrode in the forward and reverse bias. From the results of the seebeck coefficient, we showed symmetrical contribution of electrons and holes concentrations around the region of the energy, it is found that the largest GR1 has the maximum value of seebeck coefficient. The transmission coefficients observed for the pure graphene sheets take place along a wide range of electron energy because they have not got a scattering region. Also, the sheet with small number of B and P atoms as a dot doped ring in the middle of the sheet GR6 has high value of transmission coefficient, this is due to high number of open channels. In general, the transmission coefficient of the studied sheets has a wide range on energy scale

تصنيف وتحليل الصور الماخوذة للكلى باستخدام خواص النسيج == Classification and Analysis of Kidney Images Using Texture Properties

Author name: ايناس حمادي حسن

Supervisor name: علياء حسين علي

General topic: Physics

Specific topic: Image Processing

Degree: Master

University: University of Baghdad - College Of Science For Girls - Physics Department

Language: English

University location: Baghdad

First pages:

Abstract: يهدف البحث الى الكشف المبكر وتشخيص الاورام وحصى الكلى من الصور المقطعية CT من خلال استخدام تقنيات برمجيات الحاسوب معالجة الصور الرقمية النظام المستخدم هو برنامج Matlab R2011a. تم استخدام 22 نموذج لخمس حالات من صور الكلى تتضمن الحالات السليمة, الحصى, الاورام (السرطانية), التكيس, والتليف الكلوي. واظهرت النتائج المستحصلة من النماذج القدرة على الكشف بين مختلف الاورام التي تصيب الكلى للحالات المبينة اعلاه. عمليات التقطيع التي استخدمت منها خوارزمية Thresholding التي تم تطبيقها على الصور المقطعية CT للكشف عن الانسجة غير السليمة (الورم والحصى) وفرزها وتميزها عن الاجزاء السليمة. طريقة اخرى استخدمت للتقطيع هي عملية التجزئة بطريقة Watershed segmentation لفصل الورم والحصوة من الكلى. كذلك تم حساب الخصائص النسيجية من مصفوفةLaw's) (Co - occurance, Local Binary, mask الى جانب الخصائص الهندسية لغرض الحصول على افضل نتائج. ان عمليات التصنيف بطريقة Unsupervised هيK - mean clustering استخدم هذا التطبيق على صور ال CT للكشف وتصنيف نوع الورم في الكلى, k - mean والتي تعتبر طريقة لفصل كل صنف على حدة اعتمادا على خصائص النسيج والمسافة بين كل صنف , واللون ان هذه الطريقة المستخدمة هي افضل من Watershed segmentation لانها فصلت وعزلت الاجزاء السليمة في اصناف وكذلك منطقة الورم باصناف لكل واحدة على حدة بصورة واضحة. ان حساب الخصائص الاحصائية للورم والحصوة التي يتم فصلها بواسطة mean clustering K - وحساب الخصائص الهندسية, لتحديد مساحة ومحيط الورم, مهمة جدا لتحديد نوع الورم وكذلك حساب اللاانتظامية التي تعطي مؤشرا حول شكل الورم او الحصوة. ان هذه الطرق تساعد الاطباء للكشف وتمييز الورم عن الحصى ومن ثم تسهيل العلاج من خلال مساعدة الطبيب والاشعاعي للتعرف على الاجزاء المتضررة من الكلى وحماية الاجزاء السليمة قدر الامكان من التعرض للاشعاع. اظهرت النتائج ان افضل الطرق المستخدمة للتجزئة وتحليل النسيج هي K - mean مع مصفوفة Co - occurrence لان K - mean يفصل الاجزاء السليمة ومناطق الضغط حول الورم والحصوة عن النسيج السليم. | The thesis aims to early detection and diagnose kidney tumors and kidney stone from Computed Tomography Scanning CT scan images through the use of computer and software technologies digital image processing, the system implemented in MATLAB R2011a. 22 samples has been used to five cases of kidney images including healthy, stones, tumors (cancer), cystic, and renal fibrosis. The results obtained shows that, the system are able to detecting between different tumors of the kidney the cases mentioned above. The segmentation processes that have been used which is the thresholding algorithm which has been applied on CT images are used to detect unhealthy tissues (tumor and stone). It's important for detoctors to determine the area of the tumor and stone to avoid damaging the healthy tissue during the treatment. Another way to segmentation process is the watershed which has been implemented to segmented the tumor and stone from the kidney. Also the textural process which are the Law's mask, Local Binary and Co - occurance matrix features are calculated beside the geometrical features to produce the best result of feature extraction and tumor predication. The unsupervised classification process which is the K - Mean clustering is used. The application of K - mean on CT images is to detect and classifying the type of tumor in the kidney, The K - mean clustering is a method of separating each class depending on the texture properties and the distance from each class and color, this method is best than watershed, it separated the healthy classes and the tumor classes from each other clearly. The statistical features are calculated for tumor and stone which are seperated by the k - mean cluster analysis process, the geometrical features, which represented the area and permiter is calculated for tumor. it's very important to estimate the irregularity which gives indication about the tumor and stone shape. These methods will enable the doctors to detect the tumor and the stone, then easing tretment, as well, it helps the radiologests to identify the affected parts of the kidney in order to prodect the normal parts as much as possible from exposure to radiation. The result shows, different methods are used for segmentation and texture analysis. But the best one is the k - mean's with co - occurrence matrix since, the k - mean's seperated the healthy classes and the tumor classes. So, it regarded as to be the best way to classify the tumor.

التوصيلية الضوئية للمفرق الهجين a - GaAs : Zn/c - Si == Photoconductivity of a - GaAs : Zn/c - Si Heterojunction

Author name: ايمان كاظم جبر

Supervisor name: حسين خزعل رشيد | رامز احمد الانصاري

General topic: Physics

Specific topic: Physics

Degree: Master

University: University of Baghdad - College Of Science For Girls - Physics Department

Language: English

University location: Baghdad

First pages:

Abstract: حضرت اغشيه زرنيخات الكاليوم المشوب بعنصر الزنك بنسبة 1% GaAs : Zn باسماك مختلفة mµ(1.0 ,0.75 ,0.5 ,0.25) بتقنية التبخير الوميضي على ارضيات زجاجية ورقائق من c - Si بدرجة حرارة الغرفـة وتحت ضغط فراغي 10 - 5 mbar وبمعدل ترسيب مقارب الى 0.92Å/s لدنت هذه الاغشية بدرجات حرارة تلدين مختلفة K(373, 473 ) لمدة ساعة واحدة ولدراسة الخواص التركيبية تم تلدين اغشية زرنيخ الكاليوم المشوبة بالزنك والمرسبة على الزجاج بسمك mµ0.5 الى درجة حرارة and773)K473,373).تم دراسة الخواص التركيبية للاغشية المحضرة على ارضيات زجاجية بواسطة حيود الاشعة السينية XRD وقد اظهرت نتائج حيود الاشعة السينية ان الاغشية الملدنة بدرجة حرارة اقل من 473K ذات تركيب عشوائي وبزيادة درجة حرارة التلدين اصبح التركيب متعدد التبلور F.c.c عند درجة حرارة 473K وبالاتجاه المفضل (111) ,اما دراسة خصائص السطح المورفولوجية بواسطة مجهر القوة الذري (AFM) , فقد وجد ان خشونة السطح تقل مع زيادة درجة الحرارة التلدين وتزداد مع زيادة السمك اما الحجم الحبيبي فوجد انه يزداد مع زيادة درجة حرارة التلدين والسمك.درست الخصائص الكهربائيــة للاغشية المحضرة على ارضيات زجاجية بتغير السمك ودرجة حرارة التلدين حيث ازدادت التوصيلية الكهربائية المستمرة (2.05 - 59.3) 10 - 3 (.cm) - 1 لجميع الاغشية المرسبة بزيادة السمك وبدرجة حرارة الغرفة قلت (15.1 - 2.39) 10 - 3 (.cm) - 1 بزيادة درجة حرارة التلدين من (RT - 473)K للاغشية ذات سمك 0.5mm، قلت طاقات التنشيط الكهربائية (Ea1& Ea2)بزيادة سمك الغشاء وزادت بزيادة درجة حرارة التلدين (RT - 473)K. اظهرت قياسات التوصيلية المتناوبة لاغشية الـ GaAs : Zn باسماك مختلفة وبدرجات حرارة تلدين مختلفة بانها تنطبق مع نموذج تنطط الحاجز المرتبط(CBH) . وبينت قياسات هول الى ان جميع الاغشية هي من النوع (p - type)، وتركيز الحاملات يزداد - 89.29 )×1016 cm - 3 (0.08 بزيادة سمك الغشاء وتقل (1.95 - 0.21)×1016 cm - 3 بزيادة درجة حرارة التلدين (RT - 473)K. وكذلك لاحظنزايادة قيم التحركية بزيادة درجة حرارة التلدين ,بينما تقل مع زيادة السمك.اظهرت القياسات البصرية لاغشية a - GaAs : Zn بان الانتقالات البصرية كانت مباشرة مسموحة ذات فجوة طاقة تزداد مع زيادة درجة حرارة التلدين بينما تقل مع زيادة السمك.قيست سعة الانحياز العكسي للمفرق الهجين a - GaAs : Zn/c - Si كدالة لفولتية الانحياز وبتردد 100KHz وقد دلت هذه النتائج على ان المفرق من النوع الحاد، لوحظ تناقص السعة بزيادة جهد الانحياز العكسي، وايضا لوحظ ان السعة تقل بزيادة سمك الغشاء وتتناقص مع زيادة درجة حرارة التلدينF/cm2(2.24 - 1.54) للسمك 0.5µm. وجد ايضا ان جهد البناء الداخلي للمفرق يتناقص 0.15)Volt (0.40 - عند زيادة السمك .درست خواص تيار - فولتية للمفرق الهجين a - GaAs : Zn/c - Si تحت ظروف الظلام وقد وجد بانها تتفق مع نموذج اعادة الاتحاد - الاختراق ، كذلك اظهرت النتائج ان كثافة التيارتقل بزيادة درجة حرارة التلدين وسمك الغشاء وذلك بسبب زيادة العيوب عند سطح المفرق. وعامل المثالية يزداد بزيادة سمك الغشاءمن(2.4 - 2.7). ومن خلال قياسات تيار - فولتية تحت ظروف الاضاءة وجدنا ان كثافة التيار الضوئي يزداد مع زيادة درجة حرارة التلدين ويقل مع زيادة السمك.درست خواص كثافة تيار الدائرة القصيرة وفولتية الدائرة المفتوحة حيث وجدنا ان ,Jsc Voc, تزداد قيمهم بزيادة درجة حرارة التلدين | GaAs weight doping percentage by 1% Zinc (GaAs : Zn) films have been deposited by flash evaporation technique on glass and c - Si wafer substrates at room temperature under vacuum of 10 - 5 mbar with rate of deposition near to 9.25Å/sec. These films of different thicknesses (0.25, 0.5, 0.75, 1.0) µm have been annealed at different temperatures Ta (373, 473)K for to study the properties of structure of a - GaAs : Zn films that deposited on glass substrate with thickness 0.5 µm annealed at (373, 473 and 773)K. The structural characteristic of the films prepared on glass substrates have been studied by using X - ray diffraction, which shows that the films have amorphous structure for sample annealed at Ta> 473K. The samples annealed at 473 K showed a polycrystalline with Face - Center cubic system preferred orientation along (111).The surface morphological characteristics were studied by atomic force microscope (AFM) which show that decreased in surface roughness with increasing annealing temperature and increased with thickness increases. The grain size increases with increasing annealing temperature and thickness.Electrical properties of the films prepared on glass substrates were studied with different thicknesses and annealing temperatures. The D.c conductivity for all deposited films increases from (2.05 to 59.3) 10 - 3 (.cm) - 1 with thickness increases at room temperature and decreases from(15.1 to 2.39) 10 - 3 (.cm) - 1 with increase of annealing temperature from RT to 473K for films of 0.5m. The electrical activation energies Ea1and Ea2 decrease with thickness increases and increasing with increasing of annealing temperature from room temperature to 473K. A.C conductivity measurements for GaAs : Zn films with different thickness and annealing temperatures were consistent with correlated barrier hopping model (CBH).Hall measurements showed that all the films are p - type with carrier's concentration increasing from( 0.08 to 89.29)×1016 (cm) - 3 with film thicknes increase and decreasing from (1.95 to 0.21)×1016 (cm) - 3 with increasing of annealing temperature from room temperature to 473K. Also we observe that the mobility values decreases with thickness increases and increasing with increasing of annealing temperature. The optical measurement showed that the nature of the optical transition has been direct allowed with band gap energies increases with increasing of annealing temperature while decreases with increases of film thickness.The reverse bias capacitance for a - GaAs : Zn/c - Si heterojunction was measured as a function of bias voltage at frequency 100 KHz, and it is indicated that these heterojunction are abrupt. The capacitance decreases with increasing the reverse bias voltage, also decreasing with increasing annealing temperatures from (2.24 to1.54) ×10 - 7 F/cm2 for film thickness 0.5 µm and with increasing film thickness.The value of built - in potential for heterojunction decreases from (0.4 to 0.15) Volt with increasing of thickness.while increases with increasing temperature from (0.3 - 0.4) Volt for film thickness 0.5 µm.The J - V characteristics of the a - GaAs : Zn/c - Si heterojunction under dark have been studied under dark condtion. This may be in agreement with tunneling recombination model. Furthermore, the product shows that the current density decreases with the increasing of annealing temperature and film thickness for the increases in the defects at heterojunction interface. The ideality factor increases with the increasing film thicknes from (2.4 to 2.7). Under illumination, the photocurrent density increases with increases of annealing temperatures and it decreases with the increases of thickness. The short - circuit current density and open - circuit voltage have been studied where the Jsc ,Voc , increase with the increasing of annealing temperatures

تحضير جسيمات اوكسيد الخارصين النانوية الممزوجة بالحديد بطريقة الليزر النبضي == Synthesis of ZnO Nanoparticles Mixed with Fe Using Pulse Laser Deposition

Author name: ايمان عكيدي مكحول

Supervisor name: سمر يونس طه

General topic: Physics

Specific topic: Laser Physics and Electro-optics

Degree: Master

University: University of Baghdad - College Of Science For Girls - Physics Department

Language: English

University location: Baghdad

First pages:

Abstract: In this work, pulsed laser deposition (PLD) technique is employed to prepare pure ZnO and ZnO mixed with Fe thin film at different concentration on glass substrate. Nd.YAG laser beam, λ=1064 nm, repetition rate 6Hz with the pulse duration 10ns has been used to deposited ZnO and ZnO : Fe thin films under vacuum of 10 - 2mbar. The effects of the number of laser pulses (100,300,600 and 800), Fe concentration (3,5,7%wt) at ambient temperature and annealing temperature at 500ºC on the structure, optical and electrical properties of these films have been studied.The structure characteristic investigated by X - Ray Diffraction (XRD). XRD pattern showed that as number of laser pulses increase the structure changed from amorphous to polycrystalline at 800 laser pulses for pure ZnO. For ZnO : Fe(3%) the structure stay polycrystalline and the intensity increased also the grain size increase. Same result obtained as the concentration of Fe increased (3,5and 7%) for ZnO : Fe thin films and after annealing.The morphology is analyzed by AFM technique. The AFM results showed that the Root Mean Square (RMS) of surface roughness is increased with increasing number of laser pulses from 5.96 nm to7.16 nm and from 3.23nm to 10.2nm for both films of pure ZnO and ZnO : 3%Fe respectively. The RMS for both surfaces were increased at the pulses range 4.15nm to 8.55nm when increasing Fe concentration at ambient temperature and conducted by annealing process.The optical properties measured by UV - VIS spectrometer to compute the band gap of pure ZnO and ZnO : Fe were found high transparent in the visible region band gap for ZnO and ZnO : 3%Fe were decreased from 3.13 eV to 2.9eV and from 2.8eV to 2.55eV respectively. As well as the energy gap was found severe reducing in its values when the Fe increased, where the energy gap suffer decreased and became 3.02eV to 2.52 eV at ambient temperature and from 3.15 eV to 2.7eV after performed annealing process.The hall effect measurement proves that the pure ZnO and ZnO : Fe are n - type semiconductor, the conductivity is increased by increasing mixing Fe concentration where the value was increased from 6.4X10 - 4 Ω. - 1cm. - 1 to 6.37 Ω. - 1cm. - 1 and from 1.97X10 - 5 Ω. - 1cm. - 1 to 5.207 Ω. - 1cm. - 1 when achieved annealing at 500ºC.