نوقشت في قسم الفيزياء أطروحة دكتوراه للطالبة زهراء عادل جواد المعموري الموسومة ( خصائص أغشبة Sn02: Zno النانوية التركيب الرقيقة وتطبيقاتها ) وهي جزء من متطلبات نيل درجة دكتوراه فلسفة في علوم الفيزياء وبأشراف أ.د. ناهدة بخيت حسن .
وهدفت الرسالة تم تحضير أغشية (SnO21-x (ZnO)x باستخدام تقنية الرش الكيميائي الحراري. استخدمت كلوريدات القصدير المائية SnCl2.2H2O كمصدر للحصول على جسيمات القصدير وخلات الزنك المائية ZnO(CH3COO)2.2H2O كمصدر للحصول على جسيمات الزنك. تم تحضير مزيج الأغشية (SnO2)1-x (ZnO)x بنسب حجمية مختلفة من (x) ] 0 ، 0.2 ، 0.4 ، 0.6 ، 0.8 ،1]على قواعد زجاجية وسليكونية نظيفة ومسخنة عند درجة حرارة أرضية 400 oC وقد استخدم الهواء الجوي كغاز حامل .
وأوضحت النتائج إن الحجم الحبيبي لغشاء (SnO2) كان اكبر من الحجم الحبيبي لغشاء (ZnO) وهذا يشير الى ان اغشية (ZnO) كانت افضل تبلور. درست طبوغرافية السطح للأغشية المحضرة باستخدام مجهر القوى الذرية (AFM) والمجهر الالكتروني الماسح) SEM) ومبدد الطاقة للأشعة السينية (EDX) . الحجم الحبيبي لجسيمات (SnO2) النانوية يعتمد على (x) ، حيث يقل مع زيادة نسب حجمية من (ZnO) . كذلك إن زيادة نسبة (ZnO) تؤدي إلى زيادة خشونة السطح، فحص (EDX) اظهر احتواء الأغشية على عناصر (Sn, Zn, O) كما هو متوقع ، مشيرا إلى تشكيل أغشية (SnO2)1-x (ZnO)x عالية النقاوة.
الخصائص البصرية للأغشية المحضرة بسمك (190 ± 3 nm) تم دراستها باستخدام قياسات النفاذية البصرية في المنطقة الطيفية (300-1100 nm) . نتائج النفاذية كانت اكبر من 95% مما يجعلها مناسبة لتطبيقات المتحسسات . فجوة الطاقة المباشرة للـ (SnO2 pure ) تساوي 3.1 eV ، والتي تتزايد مع زيادة نسب حجمية من (ZnO). الثوابت البصرية كمعامل الانكسار ومعامل الخمود وثوابت العزل تم حسابها لجميع الأغشية المحضرة . الخصائص الكهربائية مثل التوصيلية الكهربائية المستمرة وتأثير هول تم دراستها .
أشارت النتائج إن الأغشية من النوع السالب ( n-type ) وتمتلك طاقتي تنشيط ( Ea1 , Ea2 )، وقد وجد إن التوصيلية الكهربائية المستمرة تزداد مع زيادة نسب حجمية من (ZnO). قيست سعة الانحياز العكسي للمفرق الهجين (SnO2)1-x (ZnO)x/p-Si كدالة لفولتية الانحياز وبتردد 1 MHz ، وقد دلت هذه النتائج على أن المفرق من النوع الحاد، لوحظ تزداد السعة بنقصان جهد الانحياز العكسي، كذلك تزداد السعة (185 -314 pF) مع زيادة نسب حجمية من (x) ، بينما يقل عرض منطقة النضوب مع زيادة (x) . ووجد إن جهد البناء الداخلي تقل قيمته من (0.9-0.3Volt) مع زيادة نسب حجمية من (ZnO). بينت خواص تيار– فولتية للمفرق الهجين (SnO2)1-x(ZnO)x /p-Si بأن تيار الظلام الأمامي يتغير أسيا تقريبا مع فولتية الانحياز ويتفق المفرق المصنع مع نموذج أعادة الاتحاد – الأنتفاق ويظهر الانحياز العكسي توقف طفيف ثُم فولتية انهيار تدريجية، لوحظ إن التيار يقل مع زيادة نسب حجمية من (x).وتم قياس كفاءة الخلية الشمسية وعامل الملئ للغشاء وأظهرت حسابات الخلايا الشمسية أن الكفاءة هي أعلى قيمة عند الخلط حيث نلاحظ زيادة واضحة في الكفاءة تتراوح بين (1.87-5). وكان معامل الملئ للخلية الشمسية يتراوح (0.25-0.454). (SnO2)1-x(ZnO)x /p-Si حيث بينت النتائج ان كفاءة الخلية الشمسية تكون اعلى قيمة عند x=0.8 . من خلال قياسات الخصائص التحسسية للأغشية الرقيقة لغاز ( NO2 ) أظهرت تحسسية جيدة عند حرارة تشغيل (25-200)oC وان أفضل تحسسية لمزيج الأغشية الرقيقة هو 81% عندما x=0.8 ، وان تغيير درجة حرارة التشغيل تؤدي إلى تغيرات واضحة في تحسسية الأغشية وكذلك مع درجة الحرارة المثالية للتشغيل .
وهدفت الرسالة تم تحضير أغشية (SnO21-x (ZnO)x باستخدام تقنية الرش الكيميائي الحراري. استخدمت كلوريدات القصدير المائية SnCl2.2H2O كمصدر للحصول على جسيمات القصدير وخلات الزنك المائية ZnO(CH3COO)2.2H2O كمصدر للحصول على جسيمات الزنك. تم تحضير مزيج الأغشية (SnO2)1-x (ZnO)x بنسب حجمية مختلفة من (x) ] 0 ، 0.2 ، 0.4 ، 0.6 ، 0.8 ،1]على قواعد زجاجية وسليكونية نظيفة ومسخنة عند درجة حرارة أرضية 400 oC وقد استخدم الهواء الجوي كغاز حامل .
وأوضحت النتائج إن الحجم الحبيبي لغشاء (SnO2) كان اكبر من الحجم الحبيبي لغشاء (ZnO) وهذا يشير الى ان اغشية (ZnO) كانت افضل تبلور. درست طبوغرافية السطح للأغشية المحضرة باستخدام مجهر القوى الذرية (AFM) والمجهر الالكتروني الماسح) SEM) ومبدد الطاقة للأشعة السينية (EDX) . الحجم الحبيبي لجسيمات (SnO2) النانوية يعتمد على (x) ، حيث يقل مع زيادة نسب حجمية من (ZnO) . كذلك إن زيادة نسبة (ZnO) تؤدي إلى زيادة خشونة السطح، فحص (EDX) اظهر احتواء الأغشية على عناصر (Sn, Zn, O) كما هو متوقع ، مشيرا إلى تشكيل أغشية (SnO2)1-x (ZnO)x عالية النقاوة.
الخصائص البصرية للأغشية المحضرة بسمك (190 ± 3 nm) تم دراستها باستخدام قياسات النفاذية البصرية في المنطقة الطيفية (300-1100 nm) . نتائج النفاذية كانت اكبر من 95% مما يجعلها مناسبة لتطبيقات المتحسسات . فجوة الطاقة المباشرة للـ (SnO2 pure ) تساوي 3.1 eV ، والتي تتزايد مع زيادة نسب حجمية من (ZnO). الثوابت البصرية كمعامل الانكسار ومعامل الخمود وثوابت العزل تم حسابها لجميع الأغشية المحضرة . الخصائص الكهربائية مثل التوصيلية الكهربائية المستمرة وتأثير هول تم دراستها .
أشارت النتائج إن الأغشية من النوع السالب ( n-type ) وتمتلك طاقتي تنشيط ( Ea1 , Ea2 )، وقد وجد إن التوصيلية الكهربائية المستمرة تزداد مع زيادة نسب حجمية من (ZnO). قيست سعة الانحياز العكسي للمفرق الهجين (SnO2)1-x (ZnO)x/p-Si كدالة لفولتية الانحياز وبتردد 1 MHz ، وقد دلت هذه النتائج على أن المفرق من النوع الحاد، لوحظ تزداد السعة بنقصان جهد الانحياز العكسي، كذلك تزداد السعة (185 -314 pF) مع زيادة نسب حجمية من (x) ، بينما يقل عرض منطقة النضوب مع زيادة (x) . ووجد إن جهد البناء الداخلي تقل قيمته من (0.9-0.3Volt) مع زيادة نسب حجمية من (ZnO). بينت خواص تيار– فولتية للمفرق الهجين (SnO2)1-x(ZnO)x /p-Si بأن تيار الظلام الأمامي يتغير أسيا تقريبا مع فولتية الانحياز ويتفق المفرق المصنع مع نموذج أعادة الاتحاد – الأنتفاق ويظهر الانحياز العكسي توقف طفيف ثُم فولتية انهيار تدريجية، لوحظ إن التيار يقل مع زيادة نسب حجمية من (x).وتم قياس كفاءة الخلية الشمسية وعامل الملئ للغشاء وأظهرت حسابات الخلايا الشمسية أن الكفاءة هي أعلى قيمة عند الخلط حيث نلاحظ زيادة واضحة في الكفاءة تتراوح بين (1.87-5). وكان معامل الملئ للخلية الشمسية يتراوح (0.25-0.454). (SnO2)1-x(ZnO)x /p-Si حيث بينت النتائج ان كفاءة الخلية الشمسية تكون اعلى قيمة عند x=0.8 . من خلال قياسات الخصائص التحسسية للأغشية الرقيقة لغاز ( NO2 ) أظهرت تحسسية جيدة عند حرارة تشغيل (25-200)oC وان أفضل تحسسية لمزيج الأغشية الرقيقة هو 81% عندما x=0.8 ، وان تغيير درجة حرارة التشغيل تؤدي إلى تغيرات واضحة في تحسسية الأغشية وكذلك مع درجة الحرارة المثالية للتشغيل .
