ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

الخواص الضوئية و البنيوية لأغشية الكادميوم تيلورايد (CdTe) المرسبة بالتبخير الحراري

Optical and Structural Properties of Thermally Evaporated CdTe Thin Films

2117   0   119   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2010
  مجال البحث فيزياء
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

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 البلوري 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.


ملخص البحث
تتناول هذه الورقة البحثية دراسة الخصائص البصرية والتركيبية لأغشية رقيقة من كادميوم تيلورايد (CdTe) تم ترسيبها على ركائز السيليكون باستخدام طريقة التبخير الحراري. تم حساب السماكة الهندسية للأغشية باستخدام طريقة التداخل الضوئي بناءً على منحنى الانعكاس المسجل بواسطة المطياف الضوئي. أظهرت أنماط انعكاس حيود الإلكترونات عالية الطاقة (RHEED) وتحليل حيود الأشعة السينية (XRD) أن هيكل الأغشية متعدد البلورات مع تفضيل اتجاه (111). تم حساب الثوابت التركيبية (a)، وحجم البلورات (D)، وكثافة العيوب (δ)، والإجهاد (ε)، ولوحظ أن حجم البلورات يزداد بينما يقل الإجهاد الميكروي وكثافة العيوب مع زيادة سماكة الأغشية. تم تحديد تركيبة العينات باستخدام تحليل الأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDX) ووجد أن نسبة الوزن للعنصر الكادميوم تزداد بينما تقل نسبة الوزن للعنصر التيلوريوم مع زيادة سماكة الأغشية بسبب إعادة تبخير التيلوريوم.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تقدم هذه الورقة البحثية معلومات قيمة حول الخصائص البصرية والتركيبية لأغشية CdTe الرقيقة، ولكن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، كان من الأفضل توضيح المزيد من التفاصيل حول الظروف التجريبية مثل درجة الحرارة والضغط أثناء عملية التبخير الحراري. ثانياً، لم يتم مناقشة التطبيقات العملية المحتملة لهذه الأغشية بشكل كافٍ، مما يجعل من الصعب تقييم الأهمية العملية لهذه النتائج. وأخيراً، كان من الممكن تضمين مقارنات مع دراسات سابقة بشكل أكثر تفصيلاً لتوضيح مدى تقدم هذه الدراسة مقارنة بالأبحاث السابقة في هذا المجال.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي الطريقة المستخدمة لترسيب أغشية CdTe الرقيقة على ركائز السيليكون؟

    تم استخدام طريقة التبخير الحراري لترسيب أغشية CdTe الرقيقة على ركائز السيليكون.

  2. ما هي الخصائص التركيبية التي تم حسابها في الدراسة؟

    تم حساب الثوابت التركيبية (a)، وحجم البلورات (D)، وكثافة العيوب (δ)، والإجهاد (ε).

  3. كيف تتغير نسبة الوزن للعناصر Cd وTe مع زيادة سماكة الأغشية؟

    تزداد نسبة الوزن للعنصر الكادميوم (Cd) بينما تقل نسبة الوزن للعنصر التيلوريوم (Te) مع زيادة سماكة الأغشية بسبب إعادة تبخير التيلوريوم.

  4. ما هي الأدوات التحليلية المستخدمة لتحديد التركيبة الكيميائية للأغشية؟

    تم استخدام تحليل الأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDX) لتحديد التركيبة الكيميائية للأغشية.


المراجع المستخدمة
S. Lalitha, S. Zh. Karazhanov, P. Ravindran, S. Senthilarasu and all…., (2007). Electronic structure, structural and optical properties of thermally evaporated CdTe thin films. Physica B, V. 387, pp. 227-238
I. ASAAD. (2009). Shot Noise in Macroscopic CdTe Resistors: Experemental Evidence and Analytical Study, Eur. Phys. J. Appl. Phys, V. 45, pp. 10303p1-10303p3
E. R. Shaaban, N. Afify, El-Taher. (2009). Effect of film thickness on microstructure parameters and optical constants of CdTe thin films, Journal of Alloys and Compounds, V. 482, pp. 400-404
قيم البحث

اقرأ أيضاً

رسبتْ أغشية رقيقة من الكادميوم تيلورايد (CdTe) على ركازات من الزجـاج بثخانـات مختلفـة بطريقة التبخير الفيزيائي الحراري (evaporation thermal). الثخانات الهندسـية للأغـشية جـرى حسابها من طيف الانعكاس للأغشية، و درست الخواص البنيوية و التوجه البلوري ل هذه الأغشية بتحليـل انعراج الأشعة السينية (XRD) و حددت وسطاء البنية مثل ثابت الشبيكة البلورية (a) و كثافة الانخلاعات (δ) و عامل الإجهاد (ε), و أبعاد الحبيبات (D), و لوحظ ازدياد الأبعاد الحبيبيـة و نقـصان فـي الإجهـاد المكروي و كثافة الإنخلاعات بازدياد ثخانة الغشاء المرسب. و تبين أن الأغشية ذات بنية مكعبة مركزيـة الوجوه، و حدد التوجه البلوري المفضل للغشاء و الحبيبات المتشكلة عليه فكـان الوجـه (111) موازيـاً لسطح الركازة. كما استخدمنا مقياس الطيف في الدراسة الضوئية، و لاحظنا تزايداً في عامل الامتـصاص بزيادة ثخانة الغشاء و تناقصاً في عرض فجوة الطاقة بازدياد الثخانة.
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.
رُسبت أفلام رقيقة ناقلة شفافة (TCOs) من أكسيد القصدير المُشاب بالمنغنيز عند درجة حرارة ركيزة 450° C بطريقة البخ الحراري. تمت مُناقشة الخصائص البنيوية للأفلام بتابعية سوية الإشابة لممنغنيز (0, 1 , 3 , 5 ,7 wt%) بينما جميع متغيرات الترسيب مثل: درج ة حرارة الركيزة، معدل البخ، ضغط الغاز الحامل، المسافة بين فوهة البخ و الركيزة بقيت ثابتة.
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.

الأسئلة المقترحة

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