اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتصحيحات مقترحة على علاقات الخواص الفيزيائية لأغشية رقيقة متعددة الطبقات من مواد عازلة
Proposed Correction of Calculated physical Quantities for Multi-Layer Thin Films (One-Dimensional Photonic Crystals)
1499
0 29
0
(
0
)
تأليف
مجد حماد( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
تحظى الأدوات الضوئية المفيدة في مجال التحكم بمعاملات النفوذ و الانعكاس، مثل الأغشية الرقيقة متعددة الطبقات، و البلورات الفوتونية، و بنى براغ المختلفة على صورة قوالب أو أغشية رقيقة متعددة الطبقات بأهمية كبيرة في مجال العلوم الضوئية الطيفية.
There has been much interest in photonic and spectroscopic devices that are useful for controlling transmission and reflection coefficients such as multilayer thin films, photonic crystals, and various Bragg structures in the form of molds or multilayer thin films.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتناول هذه الورقة البحثية الخصائص الطيفية للأغشية الرقيقة متعددة الطبقات المصنوعة من مواد عازلة مختلفة مثل TiO2/SiO2، TiO2/MgF2، وZrO2/MgF2. تم تصنيع هذه الأغشية كبلورات فوتونية أحادية البعد تتكون من 8، 10، 12، 14، و16 طبقة. تم استخراج ثلاث كميات مهمة من الأطياف التجريبية لكل عينة وهي λo، Rmax، وΔλ. أظهرت التحليلات وجود تباين بين القيم التجريبية والنظرية لهذه الكميات، مما دفع الباحثين إلى اقتراح تصحيحات للمعادلات المنظمة لهذه الكميات. تم تصنيع العينات باستخدام تقنية التبخير تحت الخلاء وتم قياس الثخانة باستخدام حساس الكوارتز. أظهرت النتائج التجريبية اختلافات واضحة مع النتائج النظرية، مما استدعى إجراء تعديلات رياضية على المعادلات المستخدمة لتحقيق توافق أفضل بين القيم التجريبية والنظرية.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: على الرغم من أن الورقة تقدم مساهمات مهمة في مجال دراسة الأغشية الرقيقة متعددة الطبقات والبلورات الفوتونية، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، لم يتم توضيح الأسباب الدقيقة للتباين بين القيم التجريبية والنظرية بشكل كافٍ. كان من الممكن أن تكون الدراسة أكثر شمولاً إذا تم استكشاف العوامل المحتملة التي قد تؤدي إلى هذه الاختلافات. ثانياً، كان من المفيد تضمين مزيد من التفاصيل حول الطرق التجريبية المستخدمة لضمان إمكانية تكرار التجارب من قبل باحثين آخرين. وأخيراً، كان من الممكن تحسين الورقة من خلال تقديم تحليل أعمق للنتائج وتوضيح كيف يمكن للتصحيحات المقترحة أن تؤثر على التطبيقات العملية لهذه الأغشية.
أسئلة حول البحث
-
ما هي المواد العازلة المستخدمة في تصنيع الأغشية الرقيقة في هذه الدراسة؟
المواد العازلة المستخدمة هي TiO2/SiO2، TiO2/MgF2، وZrO2/MgF2.
-
ما هي الكميات الثلاث المهمة التي تم استخراجها من الأطياف التجريبية؟
الكميات الثلاث المهمة هي λo، Rmax، وΔλ.
-
ما هي التقنية المستخدمة لتصنيع العينات في هذه الدراسة؟
تم تصنيع العينات باستخدام تقنية التبخير تحت الخلاء.
-
ما هو السبب الرئيسي الذي دفع الباحثين إلى اقتراح تصحيحات للمعادلات المنظمة؟
السبب الرئيسي هو وجود تباين بين القيم التجريبية والنظرية للكميات المدروسة.
المراجع المستخدمة
Joannpoulos, J. D, Meade R. D, Winn J. N. (2008). 2nd Ed, Molding the flow of light, Photonic Crystals, Princeton university press
Inou K, Ohtaka K. (2004). Photonic crystals, Physics Fabrication and Application
Ecole de Palmyre, Optical applications of thin films, Bruno PALPANT, Laboratoire d’Optique des Solides, (CNRS, February 2003) - Université Pierre et Marie Curie Paris
قيم البحث
اقرأ أيضاً
البلورات الفوتونية هي أوساط دورية قليلة الضياع للطاقة تستخدم للتحكم بالضوء يرتكـز عملهـا
على دورية قرائن انكسار الأوساط الجهرية المكونة لها.
و تستخدم لدراسة هذه البلورة نظرياً معادلات ماكسويل، غير أن إيجاد الحلول العامة لهذه المعادلات
تحليلياً أمر
صعب لأننا نتعامل مع متجهات، لذلك نلجأ إلى الحلول العددية عند حساب العصابة الفوتونيـة
الطاقية PBG و معاملي الانعكاس و النفاذية.
قمنا بترسيب أغشية رقيقة من الكادميوم تيلورايد (CdTe) على ركازات من الـسليكون بثخانـات
مختلفة بطريقة التبخير الفيزيائي الحراري (evaporation thermal) . الثخانات الهندسـية للأغـشية
جرى حسابها من طيف الانعكاس للأغشية، و درست الخواص البنيوية و التوجه ال
بلوري لهـذه الأغـشية
بتحليل انعراج الأشعة السينية (XRD) و حددت وسطاء البنية مثل ثابت الشبيكة البلوريـة (a) و كثافـة
الانخلاعات (δ) و عامل الإجهاد (ε) ، و أبعاد الحبيبات (D) ، و لوحظ ازدياد الأبعاد الحبيبية و نقـصان فـي
الإجهاد المكروي و كثافة الانخلاعات بازدياد ثخانة الغشاء المرسـب. كمـا اسـتخدمت تقنيـة انعـراج
الالكترونات عالية الطاقة المنعكسة (RHEED) في الدراسة البنيوية و تبين أن الأغشية ذات بنية مكعبة
مركزية الوجوه، و حدد التوجه البلوري المفضل للغشاء و الحبيبات المتشكلة عليه فكـان الوجـه (111)
موازياً لسطح الركازة، كما حددت نسبة الكادميوم و التيلورايد في الأغشية المرسـبة باسـتخدام تقنيـة
الـ(EDX) و وجد أن النسبة المئوية الذرية للكادميوم قد ازدادت فـي حـين النـسبة المئويـة الذريـة
للتيلورايد قد نقصت، و ذلك بسبب إعادة تبخر ذرات التيلورايد المترسبة.
نقدم في هذه الورقة الخصائص البنيوية و الضوئية و الكهربائية لأفلام رقيقة من أكسيد الزنك تمت تنميتها من أجل بارامترات مختلفة بوساطة طريقة الترسيب الذري الطبقي (ALD). و قد نميت هذه الأفلام على ركائز من الزجاج و السيلكون عند درجات حرارة منخفضة. استخدمنا
ثنائي إيتيل الزنك (diethyl-zinc) و الماء منزوع الأيونات كمصادر للزنك و الأكسجين، على التوالي. أجريت قياسات مورفولوجيا السطح، و التألق الضوئي في درجة حرارة الغرفة و مفعول هول لطبقات من أكسيد الزنك. و قد بينت الدراسة أن الأفلام التي تم الحصول عليها عند درجة حرارة130°C تظهر أعلى تركيز للحاملات (1.1×1019 cm-3) و أقل مقاومة (2.84×10-2 Wcm) . كما أظهرت الأفلام حركية تصل إلى 19.98 cm2/Vs و أنها ترتبط مع عملية التكنولوجيا المستخدمة.
يتضمن هذا العمل المفاهيم التالية: تعريف البولارون، المفاهيم الثانوية للبولارونات، بولارون كبير، بولارون صغير، تطوير النظرية الكمية للكمون الذاتي للإلكترون في جملة مؤلفة من تماس ثلاث طبقات رقيقة لأنصاف نواقل مختلفة، إيجاد الطاقة الكمونية للبولارون، و
دراسة الحالة التي يكون فيها الإلكترون داخل الطبقة الرقيقة أو على سطحها. دراسة تأثير انزوتروبية العازلية الكهربائية للطبقات في عبارة الطاقة الكمونية للإلكترون (الثقب) في طبقة رقيقة.
يسمح مجهر القوة الذرية بالحصول على معلومات مجهرية عن بنية سطوح الأغشية و برسم صور لطبوغرافيتها تمثل تضاريس السطح، و مراقبة نمو الأغشية الرقيقة و تحديد برامترات الخشونة. قمنا في هذا العمل بدراسة برامترات الخشونة للسطح و معالمه.
الخشونة
التموج
جذر متوسط مربع الارتفاعات
العزم الإحصائي الثالث
الانحراف عن التناظر
العزم الإحصائي الرابع
وصف التفلطح
المتوسط الحسابي للارتفاعات
كثافة القمم
المتوسط الحسابي لانحناءات القمم
(Roughness (R
(Waviness (W
(Root Mean Square height (RMS
Surface Skewness
Surface Kurtosis
Arithmetical mean height
Density of peaks and Arithmetic mean peak curvature
المزيد..
الأسئلة المقترحة
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
