ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

دراسة تشكل الجزر و نموها في الأغشية على ركائز زجاجية بمجهر القوة الذرية

Study of Islands Formation and Growing in thin films by AFM

944   1   6   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2013
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

تُعرض في هذه الورقة دراسة بمجهر القوة الذرية لأغشية من ZnS وضعت حرارياً بثخانات مختلفة على ركائز زجاجية. سجلت صور طبوغرافية لهذه الأغشية، و جداول تتضمن أهم برامترات معالمها، بمجهر القوة الذرية. ثم كُشف عن تشكل الجزر و نموها في أغشية بثخانات ضوئية مختلفة أو في نقاط مختلفة من الغشاء نفسه الذي يفترض تبعاً لطريقة التحضير أنه متجانس الثخانة الضوئية. و لهذا الغرض أجري تحليل للجزر المتشكلة على سطوح الأغشية من خلال تطبيق برمجية لتجزئة السطح تسمح بالكشف عن المعالم المهمة فيه من قمم و قيعان. كما فرزت تلك الجزر و درس توزع برامتراتها في النقاط المدروسة.


ملخص البحث
تقدم هذه الورقة دراسة لتشكل الجزر ونموها في أغشية ZnS المترسبة حرارياً على ركائز زجاجية بتخانات ضوئية مختلفة باستخدام مجهر القوة الذرية. تم تحليل الصور الطبوغرافية للأغشية باستخدام تقنيات تجزئة السطح مثل Watershed Segmentation وWolf pruning للكشف عن المعالم المهمة على السطح. تم فرز الجزر ودراسة توزيع برامتراتها في النقاط المدروسة. تشمل الدراسة حساب كثافة القمم، الوسط الحسابي لانحناءات القمم، المساحة الوسطية للقيعان المغلقة، والحجم الوسطي للقمم المغلقة. تم تحضير الأغشية في ظروف معينة وتم تحليلها باستخدام مجهر القوة الذرية للحصول على صور طبوغرافية وتحليلها. أظهرت النتائج أن توزيع الارتفاعات يختلف من سماكة ضوئية إلى أخرى ومن نقطة إلى أخرى على الغشاء نفسه. تم استخدام برمجية Wolfpruning لتحديد نماذج الحبيبات ودراسة توزيعها. أظهرت النتائج أن الحبيبات الصغيرة تميل لأن تكون مدببة بينما الحبيبات الكبيرة تميل لأن تكون مستديرة، مما يشير إلى نمط النمو الجزري أو العنقودي للأغشية. تم مقارنة نتائج التجزئة باستخدام خوارزمية Wolfpruning مع نتائج التجزئة بالترميز الثنائي ووجد أنها متطابقة. تم تحليل توزيع المساحة والتوجه وعامل الشكل والنسبة الباعية والاستدارة والارتصاص للحبيبات.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تقدم هذه الورقة بحثاً مهماً في مجال دراسة الأغشية الرقيقة، خاصة فيما يتعلق بتشكل الجزر ونموها باستخدام تقنيات متقدمة مثل مجهر القوة الذرية. ومع ذلك، يمكن الإشارة إلى بعض النقاط التي قد تحتاج إلى مزيد من التوضيح أو التحسين. أولاً، لم يتم توضيح بشكل كافٍ كيف تم اختيار النقاط المدروسة على الأغشية، مما قد يؤثر على تمثيلية النتائج. ثانياً، قد يكون من المفيد تضمين مقارنة مع نتائج دراسات سابقة لتأكيد النتائج وتقديم سياق أوسع. أخيراً، يمكن تحسين الورقة بإضافة مزيد من التفاصيل حول التطبيقات العملية لهذه الدراسة وكيف يمكن أن تساهم في تطوير تقنيات جديدة في مجال الإلكترونيات الضوئية.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي التقنية المستخدمة لتحليل الصور الطبوغرافية للأغشية في هذه الدراسة؟

    تم استخدام تقنيات تجزئة السطح مثل Watershed Segmentation وWolf pruning لتحليل الصور الطبوغرافية للأغشية.

  2. ما هي المعالم المهمة التي تم تحليلها في هذه الدراسة؟

    تم تحليل كثافة القمم، الوسط الحسابي لانحناءات القمم، المساحة الوسطية للقيعان المغلقة، والحجم الوسطي للقمم المغلقة.

  3. ما هو نمط النمو الذي تشير إليه النتائج في هذه الدراسة؟

    تشير النتائج إلى نمط النمو الجزري أو العنقودي للأغشية، حيث تكون الحبيبات الصغيرة مدببة والكبيرة مستديرة.

  4. كيف تم تحضير الأغشية في هذه الدراسة؟

    تم تحضير الأغشية بترسيب ZnS حرارياً على ركائز زجاجية بتخانات ضوئية مختلفة في ظروف معينة.


المراجع المستخدمة
Gao X. D., Li X. M, Yu W. D., Studies of zinc and lead chalcogenide thin films grown by SILAR Thin Solid films 468 (2004)43
Cheng J., Fan D., Wang H., Liu B. W., Chemical bath deposition of crystalline ZnS thin films, Semicond. Sci. Technol. 18 (2003)676
S. H. Deulkar, C. H. Bhosaile, M. Sharon, A study of structural, compositional and optical properties of spray-deposited non-stoichiometric (Zn,Fe)S thin films, J. Phys. Chem. Solids 65(2004)1879
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تعرض الورقة دراسة بيانية لعينات من ZnS أغشية رقيقة من مبخرة حرارياً على ركائز من الزجاج و أخرى من السلكون بمجهر القوة الذرية. شملت هذه الدراسة كلاً من البرامترات الحجمية و البرامترات الوظيفية لسطوح هذه الأغشية بهدف إلقاء الضوء على إمكانية احتباس الم وائع في هذه الأغشية. لإجراء هذه الدراسة سجلت منحنيات أبوت – فايرستون Abbott-Firestone Curve لهذه الأغشية التي تعتمد على توزع الأعماق في سطوحها، و قِيست هذه البرامترات في كامل عمق المسامات و تُعّقبتْ قيمها في شرائح متتالية من السطح باستخدام المؤثر thresholding operator الذي يسمح بقطع أعلى السطح أو أسفله أو كليهما عند مستوى (أو مستوين) للارتفاع و مقارنة هذه البرامترات بنتائج دراسة أخرى تعتمد على انتقاء شرائح بين المستوين.
نتطرق في هذا المقال إلى تحضير أغشية رقيقة من كبريت الرصاص PbS ذات حبيبات بلورية بأبعاد نانوية على ركائز من الزجاج باستخدام طريقة التوضيع في الحوض الكيميائي. قمنا بهذا العمـل بهـدف دراسة الفوتوناقلية في الأغشية الرقيقة من نصف الناقل PbS .نعرض في هذا المقال تفاصـيل عمليـة التحضير. قيست سماكة الأغشية المترسبة باستخدام الطريقتين الميكانيكية و الضوئية. كما حـددنا قيمـة القطاع المحظور اعتماداً على قياسات الامتصاصية الضوئية. كذلك قُدر قطر الحبيبات البلوريـة النانويـة للأغشية التي رسبت باستخدام التقريب الأول لنموذج العصابات ذات القطع المكافئ، و قيم القطاع المحظور التي تم الحصول عليها. كذلك قمنا بدراسة السلوك الكهربائي و الفوتوناقلية للأغشية المذكورة، فدراسـتنا تُظهر أن حجم الحبيبات البلورية في غشاء PbS يؤثر في الخصائص الكهرضوئية للمـادة المدروسـة. كذلك استنتجنا أن أغشيتنا مكونة من طبقتين مختلفتين بحجم الحبيبات: الطبقة الأولى هـي طبقـة PbS المترسبة مباشرةً على ركيزة الزجاج و قطر حبيباتها نحو 25nm ،أما الطبقة الثانية فهـي طبقـة PbS المترسبة فوق الطبقة الأولى و قطر حبيباتها حوالي 70nm.
يقدم احتراق الوقود الهيدروكربوني في الوقت الحاضر القسم الأكبر من الطاقة اللازمة و المستهلكة في العالم خصوصاً في محركات وسائل النقل, و التي سيبقى الوقود الهيدروكربوني كما يبدو في المستقبل المنظور مصدراً وحيداً للطاقة فيها, و هذا ما يستدعي العمل على تط وير عملية احتراق الوقود في حجر الاحتراق المختلفة تماشياً مع المتطلبات البيئية المتزايدة في الآونة الأخيرة. يعتبر هباب الفحم الناتج عن عملية الاحتراق واحداً من أهم ملوثات الوسط المحيط, و ذلك لثبات تأثيره و إمكانية تشبع السطوح الكربونية بالمواد المسرطنة شديدة الضرر. لهذا فإن البحث يقدم دراسة حول تشكل الكربون (هباب الفحم) عند احتراق الوقود في المحركات و يضع موديلاً رياضياً يصف تلك العملية المعقدة و دراسة للعوامل المختلفة المؤثرة على نشأته, حيث أمكن وضع تصور لما يمكن إجراؤه لتحسين عملية الاحتراق في المحركات بغية تحسين أدائها و تخفيف التلوث الناتج عنها.
نناقش في هذا البحث، تأثير العيوب النقطية على الخصائص الكهربائية و الضوئية لأفلام رقيقة من أكسيد الزنك تم تنميتها بطريقة الترسيب الذري الطبقي على ركائز من الزجاج و السيلكون عند درجة حرارة منخفضة (100°C). أنجزت قياسات أطياف التألق الضوئي عند درجة حرارة الغرفة، و الأطياف الكتلوية الأيونية الثانوية، و قياسات مفعول هول لطبقات من أكسيد الزنك. أجريت عملية التسخين عند درجة حرارة 400 °C لعينة ZnO المنماة على ركيزة من الزجاج في الهواء و في جو من الأزوت N2 لمدة نصف ساعة. إن التسخين الطويل يؤدي إلى اختزال كبير لتركيز الإلكترونات، و في نفس الوقت، نلاحظ زيادة واضحة في حركية حاملات الشحنة، الذي قد يؤدي إلى انخفاض عدد العيوب الأصلية في طبقات أكسيد الزنك. لوحظ أيضا أن ذرات الهيدروجين في عينات أكسيد الزنك لا تسيطر على الخصائص الكهربائية بازدياد تركيز الإلكترونات.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا