الرئيسية / دراسة الخصائص الضوئية لأفلام رقيقة من سيلينيد الكادميوم

دراسة الخصائص الضوئية لأفلام رقيقة من سيلينيد الكادميوم

 

اسم الباحث:أنجيلا أنطون عوض

اسم المشرف:  الأستاذ الدكتور رياض العبدالله-الأستاذ الدكتور أيمن كسيبي

العنوان:دراسة الخصائص الضوئية لأفلام رقيقة من سيلينيد الكادميوم

العنوان باللغة الانكليزية:Study Of Optical Properties Of Cadmium Selenide Thin Film

القسم:الفيزياء

العام:2021

الملخص:تمّ في هذا العمل ترسيب أفلام رقيقة من سيلينيد الكادميوم بطريقتين:

1 – طريقة التبخير الحراري (PVD) في الخلاء تحت ضغط  على ركيزة مسخنة عند الدرجة 145°C ثم لُدنت هذه الأفلام بالهواء عند درجات حرارة (250, 300 °C) لمدة 1h.

2 – ترسيب بطريقة كيميائية ضمن مصفوفة بوليميرية بولي فينيل الكحول(PVA) عند الدرجة 60°C

تمت دراسة الخصائص البنيوية والضوئية للعينات المحضرة بكلتا الطريقتين.

أظهر تحليل XRD أن الأفلام المرسبة بطريقة التبخير الحراري تتبلور ببنية سداسية من النوع hexagonal باتجاه مفضل لمستوي التنمية (002) بينما تبلورت الأفلام المرسبة ضمن مصفوفة بوليميرية ببنية مكعبية من النوع Zinc blende باتجاه مفضل لمستوي التنمية (111)، وبينت صور SEM أن حبيبات CdSe المحضرة بكلتا الطريقتين ذات شكل كروي، وأن أبعاد الحبيبات تزداد بازدياد درجة الحرارة،وتناقصت كثافة الانخلاع والإجهاد بازدياد درجة الحرارة وذلك بالنسبة للأفلام المرسبة بطريقة التبخير الحراري. أشارت نتائج EDX إلى أن أفلام  CdSeتشكلت من العنصرين Cd وSe بنسبة:  وذلك بالنسبة للأفلام المرسبة بطريقة التبخير الحراري، فيما يتعلق بالأفلام المحضرة ضمن مصفوفة بوليميرية كانت النسبة  .أظهرت نتائج تحليل السبيكتروفوتوميتر أن الأفلام المحضرة بالتبخير الحراري ذات نفوذية عالية قد تصل إلى ~76% في المجال تحت الأحمر القريب من أجل الأفلام الملدنة عند الدرجة (300°C)، بينما كانت ~55% قبل التلدين، أما نفوذية الأفلام المحضرة ضمن مصفوفة بوليميرية كانت ~50% في المجال تحت الأحمر. كما حُسب المجال المحظور (الفجوة الطاقية) من طيف الامتصاصية، وتبين أنه يزداد بازدياد درجة حرارة التلدين وذلك بزيادة معدل التفاعل بين Cd و Se فتحسنت البنية البلورية للفيلم، وتراوحت القيم 2.5 – 2.44 – 2.32eV وذلك للأفلام المحضرة على ركائز زجاجية ساخنة عند الدرجة (145ºC)، والملدنة عند 250ºC و300ºC على الترتيب، أما فيما يتعلق بالأفلام المرسبة ضمن مصفوفة بوليميرية كانت القيمة  . تم حساب قرينة الانكسار ومعامل التخامد ووجد أن قرينة الانكسار تتزايد، بينما تناقص معامل التخامد مع زيادة درجة الحرارة، وأعطت الأفلام المحضرة بكلتا الطريقتين قيماً قريبة من قيمة .CdSe(bulk)

تم حساب تابع العزل الكهربائي الحقيقي والتخيلي، واستنتجنا أن تابع العزل الحقيقي يسلك سلوك قرينة الانكسار، وتابع العزل التخيلي يسلك سلوك معامل التخامد. أظهرت الأفلام المحضرة بطريقة PVD شدة تألق عند 700nm بينما أظهرت الأفلام المحضرة ضمن مصفوفة PVA شدة تألق عند 598nm.

تحميل البحث: