اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدمطيافية إلكترون أوجيه لأفلام من أكسيد الزنك ZnO
Auger Electron Spectroscopy of ZnO Films
1723
1 33
0
(
0
)
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
أجريت دراسة التركيب الكيميائي السطحي بواسطة مطيافية إلكترون أوجيه (AES) لطبقات من أكسيد الزنك المنماة بطريقة الترسيب الذري الطبقي. و قد تم تحديد العناصر المتوافرة على سطوح المواد، و تعيين التركيز الذري للعناصر على السطوح. لوحظت كمية صغيرة فقط من الكربون أو من مركبات الكربون، تم إزالتها بسهولة من خلال قذفها بايونات الأرغون. كما تبين أيضا أن قذف سطح العينة بايونات الأرغون لمدة طويلة يستنفذ الأكسجين منه جزئيا.
A study of surface chemical composition has been performed by using Auger Electron Spectroscopy (AES) for ZnO layers grown by Atomic Layer Deposition (ALD) procedure.Elements on surface of materials were identified,and, an atomic concentration of elements on surface was determinate. Onlysmall amount of carbon or carbon compounds detected, easily removed by argon ion sputtering. Also, long argon ion sputtering partly depleted surface of oxygen.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة تحليل التركيب الكيميائي السطحي لأفلام أكسيد الزنك (ZnO) باستخدام مطيافية إلكترون أوجيه (AES). تم تنمية هذه الأفلام بطريقة الترسيب الذري الطبقي (ALD). حددت الدراسة العناصر الموجودة على سطح المواد، وتم تعيين التركيز الذري للعناصر على السطوح. لوحظت كميات صغيرة من الكربون أو مركباته، والتي أزيلت بسهولة عن طريق قذفها بأيونات الأرغون. كما تبين أن قذف سطح العينة بأيونات الأرغون لفترة طويلة يؤدي إلى استنزاف جزئي للأكسجين من السطح. تهدف الدراسة إلى تحسين أداء أكسيد الزنك كإلكترود شفاف وناقل في التطبيقات الإلكترونية مثل الخلايا الشمسية والديودات العضوية. تم استخدام تقنيات متقدمة لتحليل الأطياف وتحديد التركيب الكيميائي بدقة عالية، مما يوفر معلومات قيمة حول بنية البلورات وخصائصها السطحية.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة مهمة في مجال تحسين أداء أكسيد الزنك في التطبيقات الإلكترونية، ولكن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل البيئية الأخرى مثل الرطوبة ودرجة الحرارة على التركيب الكيميائي السطحي. ثانياً، كان من الممكن توسيع نطاق الدراسة ليشمل أنواعاً أخرى من الترسيب الذري الطبقي لتحليل تأثيرها على الخصائص السطحية. وأخيراً، كان من الأفضل تضمين تجارب إضافية للتحقق من استقرار الأفلام على المدى الطويل.
أسئلة حول البحث
-
ما هي التقنية المستخدمة في تحليل التركيب الكيميائي السطحي لأفلام أكسيد الزنك؟
تم استخدام مطيافية إلكترون أوجيه (AES) لتحليل التركيب الكيميائي السطحي لأفلام أكسيد الزنك.
-
ما هي الطريقة المستخدمة لتنمية أفلام أكسيد الزنك في هذه الدراسة؟
تم تنمية أفلام أكسيد الزنك باستخدام طريقة الترسيب الذري الطبقي (ALD).
-
ما هو تأثير قذف سطح العينة بأيونات الأرغون لفترة طويلة؟
قذف سطح العينة بأيونات الأرغون لفترة طويلة يؤدي إلى استنزاف جزئي للأكسجين من السطح.
-
ما هي التطبيقات المحتملة لأفلام أكسيد الزنك المدروسة في هذه الورقة؟
يمكن استخدام أفلام أكسيد الزنك كإلكترودات شفافة وناقلة في التطبيقات الإلكترونية مثل الخلايا الشمسية والديودات العضوية.
المراجع المستخدمة
(Janotti Anderson and Van de Walle Chris G. Fundamentals of zinc oxide as a Semiconductor. Rep. Prog. Phys. 72, 2009, 126501 (1-29
(A. R. Chourasia and D. R. Chopra. Handbook of Instrumental Techniques for Analytical Chemistry, Auger Electron Spectroscopy. Texas A&M University–Commerce, 1995, (791–808
(McGuire, E. G. Handbook of Auger Electron Spectroscopy, Plenum press, New York, 1979, (404-405
قيم البحث
اقرأ أيضاً
يعدّ هذا العمل استمراراً لدراسة أطياف تألق الأشعة السينية (XRL) X – ray luminescence لأكسيد التوتياء النقي والمشوب بعناصر مختلفة في الأفلام الرقيقة والبلورات والمساحيق المحضرة بطرائق تقنية متطورة.
فقد قمنا بدراسة أطياف التألق ضمن المجال (200-700)n
m لأفلام رقيقة من أكسيد التوتياء النقية والمشوبة بشوارد من الألمنيوم بتراكيز وزنية مختلفة %Wt (5,10,15,20) , والمحضّرة بطريقة البخّ الحراري , وهي تقنية بسيطة وذات كلفة منخفضة نسبياً. أظهرت الدراسة قمماً طيفية تألقية عند الأطوال الموجية (335,410,521)nm بزمن تألق مميز وجديد t=20 ns، كما تم تحليل التغيّر في الشدات التألقية في الأطوال الموجية الناتجة من اختلاف التراكيز في الإشابة للأفلام الرقيقة ومقارنتها بالفيلم النقي.
للأفلام الرقيقة تطبيقات علمية واسعة في المجال الطبي وخاصة الليزر وفي العدادات الومضانية وفي الخلايا الشمسية.
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.
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.
حُضِّرت وبنجاح أغشية رقيقة من أكسيد الزنك ZnO بسماكات مختلفة على ركائز زجاجية باستخدام طريقة السول – جل وذلك باستخدام خلات الزنك المائية كمصدر رئيسي لشوارد الزنك Zn+2. شُخصت مورفولوجيا السطح بواسطة مجهر القوة الذرية (AFM) ووصّفت الأغشية المحضرة بنيوي
اً بواسطة طيف انعراج الأشعة السينية (XRD) أما التحليل العنصري فقد تم بواسطة مطيافية تشتت الطاقة للأشعة السينية (EDX). كما دُرِست الخواص الضوئية للأغشية المحضرة بواسطة المطيافية الضوئية تحت الأحمر- المرئي - فوق البنفسجية UV – VIS – IR والتألق الضوئي (PL). أظهرت صور الـ AFM أن الأغشية المحضرة ناعمة ومتجانسة وخصوصاً في أجل السماكات العالية وأن الحبيبات الناتجة على السطح تأخذ شكل قضبان متقطعة متوسط قطرها يساوي 240nm. لوحظ عن طريق طيف الـ XRD أن التوجه البلوري السائد للغشاء المحضر هو (112) وأن ابعاد بلوراته يساوي 19nm، في حين أظهرت طيف الـ EDX أن التركيب العنصري لتلك الأغشية هو من أكسيد الزنك. من خلال المطيافية UV – VIS – IR تبين أن تلك الأغشية تملك نفاذية عالية في المجال المرئي كما حُسِبت قيمة الفجوة الطاقية المباشرة للأغشية المحضرة بدلالة السماكة والتي تراوحت بين (3.273 – 3.256 eV). لوحِظ من خلال مطيافية التألق الضوئي وجود قمة إصدار عند الطول الموجي 616nm هذا ما يرشحها لأن تكون وسط فعال لليزر العشوائي.
تم في هذا العمل تحضير أفلام رقيقة متعددة الطبقات ( عازل - معدن - عازل ) على ركائز من الزجاج . حيث رسبنا الترتيب التالي من ( أكسيد الزنك - فضة - أكسيد الزنك ) بتقنية الترذيذ الماغنتروني لأكسيد الزنك وتقنية التبخير الحراري في الخلاء للفضة .
الأسئلة المقترحة
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
