Subscribe to the gold package and get unlimited access to Shamra Academy
Register a new userStudying the optical conductivity of plastic polystyrene thin film prepared by spin coating technique
دراسة الناقلية الضوئية لفيلم رقيق من بلاستيك البولي ستايرين (PS) المحضر بطريقة التغطية بالدوران (SPIN COATING)
1352
1 30
0
(
0
)
Authors
ختام قنجراوي( باحث )
Created by
Shamra Editor
Ask ChatGPT about the research
درست في هذا البحث العلاقة بين الناقلية الضوئية ( opϬ ( Optical Conductivity و كلاً من طاقة الفوتون (hν) , و معامل الامتصاص ( α (absorbance coefficient , و النفوذية ( T ( Transmittance , و معامل الانكسار ( no ( refractive index , و معامل العزل الكهربائي الحقيقي و التخيلي (εr , εi) (real and imaginary part of dielectric coefficient), و v سرعة دوران جهاز الترسيب (Spin Coater), و ذلك عند طول موجة محدد هو (600nm), لفيلم رقيق نقي (pure thin film) محضر من مادة عضوية بوليميرية هي بولي ستايرين (Polystyrene), بطريقة التغطية بالدوران (Spin Coating), من أجل سرعات هي (1000, 2000, 3000) RPM في درجة حرارة الغرفة و تحت الضغط الجوي النظامي. تبين من هذه الدراسة أن فيلم PS الرقيق هو فيلم نفوذ للأشعة تحت الحمراء القريبة, حيث تراوحت نفوذيته بين (85-90)%, و أن الناقلية الضوئية opϬ تزداد بازدياد طاقة الفوتون, فتأخذ أعلى قيمة لها 1.67 X 1014 1/sec عند الطاقة , ( hν = 3.1 ev ) الموافقة لطول الموجة ( λ= 400nm) من أجل السرعة 1000RPM أي أنها تنشط في مجال الأشعة المرئية. و وجدنا أنها تتناقص مع ازدياد سرعة دوران ترسيب البوليمير. و كانت قيم Eg للانتقالات الالكترونية المباشرة المسموحة مساوية الى (2.5ev) , (2.4ev) , (2.3ev) في الأفلام المحضرة وفق السرعات 1000RPM, 2000RPM, 3000RPM على الترتيب. أما للانتقالات الالكترونية المباشرة الممنوعة فكانت تساوي (2.3ev) , (2.2ev) , (2.1ev) للأفلام المحضرة على الترتيب. بينما كانت أكبر قيمة لطاقة يورباخ Eu تساوي الى (163mev) الموافقة للسرعة 1000RPM و أقل قيمة لها تساوي (109mev) الموافقة للسرعة 3000RPM.
In this research we studied the relationship between the optical conductivity Ϭop and photon energy (hν), the absorbance coefficient (α), transmittance (T), the refractive index (no), and the real part and imaginary part of dielectric constant (εr, εi), the spinning velocity of deposition device (v), for a specific wave length (600nm), for a pure thin film prepared from an organic polymer material, Polystyrene (PS), by spin coating technique, on three velocities ( 1000-2000-3000)RPM, in room temperature and 1atm. It was shown that the PS film is a transmittive film with a transmittance values reach ( 85 – 90 )% in the infrared region, and the optical conductivity Ϭop increased with the photon energy, and for the velocity 1000RPM it took the highest value ( 1.67 X 1014 )1/sec, at the photon energy (hν =3.1 ev) and the wave length ( λ= 400nm ), which means that the optical conductivity Ϭop is active in the visible region, and also it decreases with the spinning velocity. The values of energy gap for allowed direct transitions were (2.5ev), (2.4ev), (2.3ev) for the films prepared on 1000RPM, 2000RPM, 3000RPM, and for the forbidden direct transitions were (2.3ev), (2.2ev), (2.1ev) respectively . The biggest value of Urbach energy Eu was (163mev) on the velocity 1000RPM and the lowest value was (109mev) on the velocity 3000RPM.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الدراسة العلاقة بين الناقلية الضوئية لفيلم رقيق من مادة البولي ستايرين (PS) المحضر بطريقة التغطية بالدوران (Spin Coating) وبين عدة عوامل مثل طاقة الفوتون، معامل الامتصاص، النفوذية، معامل الانكسار، ومعامل العزل الكهربائي الحقيقي والتخيلي. تم تحضير الأفلام عند ثلاث سرعات دوران مختلفة (1000، 2000، 3000 دورة في الدقيقة) ودراسة تأثير هذه السرعات على الخصائص الضوئية للفيلم عند طول موجة محدد (600 نانومتر). أظهرت النتائج أن فيلم PS يتمتع بنفوذية عالية للأشعة تحت الحمراء القريبة، وأن الناقلية الضوئية تزداد مع زيادة طاقة الفوتون وتتناقص مع زيادة سرعة الدوران. كما تم تحديد فجوة الطاقة للانتقالات الإلكترونية المباشرة المسموحة والممنوعة، وكانت أكبر قيمة لطاقة يورباخ عند السرعة 1000 دورة في الدقيقة وأقل قيمة عند السرعة 3000 دورة في الدقيقة. تم استخدام عدة أدوات وأجهزة لتحضير الأفلام وقياس الخصائص الضوئية، وتمت مناقشة النتائج بشكل مفصل مع تقديم توصيات لإجراء أبحاث مستقبلية.
Critical review
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة مفيدة في فهم الخصائص الضوئية للأفلام الرقيقة من مادة البولي ستايرين، ولكن يمكن تحسينها من خلال توسيع نطاق الأطوال الموجية المدروسة لتشمل نطاقات أخرى من الطيف الضوئي. كما يمكن دراسة تأثير إضافة شوائب أو صبغات على الخصائص الضوئية للفيلم لتحسين الأداء. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام تقنيات تحليلية أخرى مثل التحليل بالأشعة السينية (XRD) لتحديد التركيب البنيوي للأفلام بشكل أدق. كما أن الدراسة تفتقر إلى مقارنة النتائج مع دراسات سابقة لتوضيح مدى التقدم المحرز في هذا المجال.
Questions related to the research
-
ما هي العلاقة بين الناقلية الضوئية وسرعة دوران جهاز الترسيب؟
تتناقص الناقلية الضوئية مع زيادة سرعة دوران جهاز الترسيب، حيث أن زيادة السرعة تؤدي إلى تقليل سماكة الفيلم وبالتالي تقليل نشاط حاملات الشحنة.
-
ما هي أكبر قيمة لطاقة يورباخ وأقل قيمة لها؟
أكبر قيمة لطاقة يورباخ كانت 163 ميلي إلكترون فولت عند السرعة 1000 دورة في الدقيقة، وأقل قيمة كانت 109 ميلي إلكترون فولت عند السرعة 3000 دورة في الدقيقة.
-
كيف تؤثر طاقة الفوتون على الناقلية الضوئية للفيلم؟
تزداد الناقلية الضوئية للفيلم مع زيادة طاقة الفوتون، حيث تكون الناقلية نشطة في مجال الأشعة المرئية وتبلغ أعلى قيمها عند طول موجة 400 نانومتر.
-
ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة لإجراء أبحاث مستقبلية؟
توصي الدراسة بإجراء أبحاث إضافية باستخدام PS المشوب بالصبغات الطبيعية والصناعية، ودراسة تأثير التشعيع بأشعة عالية التردد مثل أشعة γ وأشعة β على الخصائص الضوئية لبوليمير الستايرين، وتحضير أغشية من PS بطريقة الـ Casting، ودراسة التركيب البنيوي للأفلام باستخدام تقنية XRD.
References used
EPA ,OPPT Chemical Fact Sheets, United States Environmental protection Agency, USA, 1994, 1-14
H. NEAMA et al, The effect of ferrous chloride (FeCl2) on some optical properties of polystyrene. Academic research International, Iraq, Vol.5 (2), 2014, 161-166
BECKER M.R. et al, wave guide optical properties of poly styrene doped with P-nitroaniline derivatives, Journal of Optical Materials, Germany, Vol. 32, 2010, 1526 - 1531
rate research
Read More
Using the transport kinetic equation for spin density in thin film as 2D Fermi
liquid, the dynamic spin susceptibility is calculated in terms of the Landau
parameters a for thin film. The formula allows to estimate the dispersion relation
of susc
eptibility with arbitrary up to quadric term in wave vector 2 k . The
possibility of experimental determine of Landau's parameters with higher is
discussed and compared with others in this field.
In this paper we present the structural, optical and electrical characteristics of ZnO thin films grown for different parameters by the atomic layer deposition (ALD) method. The films were grown on glass and silicon substrates at low temperatures. We
used diethyl-zinc (DEZn) and deionized water as zinc and an oxygen sources, respectively. Measurements of surface morphology, photoluminescence at room temperature (RT PL) and Hall Effect were made for ZnO layers. The films obtained at 130°C show the highest carrier concentration (1.1×1019 cm-3) and the lowest resistivity (2.84×10-2 Wcm). The films exhibit mobility up to 19.98 cm2/Vs that we associate to the technological process used.
In this research we have prepared thin films from poly vinyl chloride (PVC) by spin
coating technique in three velocities (1000,2000,3000)RPM on glass substrate (Micro
scope cover glass), at room temperature. The absorbance A, and transmittance T f
or the
films were studied in the visible and ultra-violet region (UV-VIS). In addition,we have
calculated the absorbance coefficient α, skin depth δ, refractive index no, dielectric
constant ε (the real part and the imaginary part), also we have calculated the energy band
gap of allowed and forbidden direct transitions.
The films showed high transmittance (80-90)%, in the infrared region as a function
of the spinning velocity and took the maximum value 80% for the velocity 1000RPM, and
90% for the velocity 3000RPM, and the refractive index was decreased with the velocity
increase, we found it between3.67 and 4.56 for the velocities 3000RPM and 1000RPM
respectively. Whereas the skin depth δ decreased with the increasing of velocity, the
minimum value was 0.0000531cm for the velocity 3000RPM and the maximum value was
almost 0.00023cm for the velocity 1000RPM.
In this work, multi-layer thin films (insulator - metal - insulator) were prepared on glass substrates. Where we deposited the following order of (zinc oxide - silver - zinc oxide) by magnetron sputtering of zinc oxide and vacuum thermal evaporation technique for silver.
ZnCo2O4 spinel was successfully prepared via co-precipitation
process starting from corresponding metal chlorides in aqueous
solutions at pH=13. Different calcination temperatures (400-500-
600-700-800-1000oC) and different Zn:Co molar ratios (1:2
- 1:2.5) were applied in an effort to prepare this important spinel with perfect specifications starting from cheap, easy to handle inorganic precursors and using a simple process. This process was chosen for its simple requirements and the ability to modify the resulting spinel characteristics by adjusting different parameters easily like mixing temperature, time and speed and the drying conditions. The resulting samples were characterized using x-ray powder diffraction (XRPD), Fourier transform Infra-Red spectroscopy (FT-IR), Differential thermal analysis (DTA). The coloration, crystallinity size, formation and decomposition of the resulting ZnCo2O4 were found to depend on the calcination temperatures, Zn:Co molar ratio and stirring time. Results showed that ZnCo2O4 spinel was formed at relatively low temperatures. All the samples shared a cubic structure with Fd3m space group.
Log in to be able to interact and post comments
comments
Fetching comments
Sign in to be able to follow your search criteria
