الخصائص البصرية لأنظمة ZnO SiO2 Si و ZnO Si باستخدام قياس القطع الناقصي

العناوين الأخرى

Optical properties of ZnO Si & ZnO Si02 Si systems using kjiipsoinetiy measurements

مقدم أطروحة جامعية

خصاونة، مازن علايا جميل

مشرف أطروحة جامعية

الروسان، أكرم عبد المجيد

أعضاء اللجنة

الحلو، محمد مصطفى محمد
أبو الهيجاء، عبد الجواد إبراهيم

الجامعة

جامعة آل البيت

الكلية

كلية العلوم

القسم الأكاديمي

قسم الفيزياء

دولة الجامعة

الأردن

الدرجة العلمية

ماجستير

تاريخ الدرجة العلمية

1998

الملخص العربي

تمت دراسة مجموعة من الشرائح الرقيقة من مادة أكسيد الخارصين المتبلورة و المحضرة بطريقة البخاخ (Spullering) تحت ظروف مختلفة من درجة حرارة للمادة الأساس و قدرة مطبقة، و بسماكات تراوحت ما بين ٨٣٩-٩٧٠ نانوميتر.

و قد حضرت تلك الشرائح على هيئتين، فقد كانت أربع منها مرسبة على طبقة من السيليكون كمادة أساس، و أربع أخرى رسبت على طبقة من ثاني أكسيد السيليكون المرسب على طبقة من السيليكون. لقد تمت دراسة تركيب تلك الشرائح ؛ و تبين أنها ذات تركيب بلوري منتظم و أن الاتجاه المفضل لها هو المستوى (002) ؛ و بغض النظر عن السمك أو ظروف التحضير.

و يمكن تفسير ذلك على أساس أن عملية الانتظام crystallization قد تمت أثناء ترسب الأنوية على سطح المادة الأساس و ليس أثناء عملية نموها. و لقد تمت دراسة الخصائص البصرية لتلك الشرائح و تشمل : النفاذية و الانعكاسية و التوابت البصرية (معامل الانكسار و معامل الاضمحلال و معامل الامتصاص) و طاقة الفجوة البصرية باستخدام التقنية الدقيقة و غير المدمرة بصريا المعروفة بتنقيية مطيافية القطع الناقصي ذي زوايا السقوط المتغيرة Variable Angle Srtros Epic Ellipsometry V.A.S.E التي تقيس التغير في حالة الاستقطاب للضوء الساقط بعد انعكاسه عن سطح العينة في المدى الطيفي ٢٥0-1100 نانوميتر.

و بما أن تقنية مطيافية القطع الناقصي تقنية منمذجة، فقد تم تحليل النمانج اعتمادا على بناء أنموذج بصري مناسب يحتوي على بعض المعلميات المعروفة، مثل السمك و زاوية السقوط و بعض المعلميات غير المعروفة التي يراد حسابها مثل الثوابت البصرية، حيث تم بداية تمثيل طبقة أكسيد الخارصين بهزاز لورنتز و ذلك لأن المعلميات التجريبية المقاسة Ψ، Δ هي ذات سلوك تذبذبي كما هو الحال في هزاز لورنتز، و ثانيا تم إضافة طبقة خشنة rough فوق هزاز لورنتز مكونة من أكسيد الخارصين و فراغات و من ثم نمذجتها باستخدام تقريب الوسط المكافيء.

و سبب إضافة هذه الطبقة هو التأكسد الحاصل للشرائح نتيجة تعرضها للهواء لفترة طويلة، و بعد ذلك تم إجراء عملية المواءمة fitting بين القيم التجريبية و تلك المحسوبة عن طريق الأنموذج البصري. لقد تراوحت قيمة معامل الانكسار index of refraction ما بين ١٣٠ حيث تم حسابها عن طريقين هما : أولا الأنموذج البصري، و ثانيا استخدام طريقة قياس زاوية بروسترBrewster's angle ، كما وجدنا أن قيمة معامل الاضمحلال extinction coefficient كانت صغيرة جدا في كامل الطيف البصري.

و لم يظهر أي من الثابتين البصريين أي اعتماد على سمك الشرائح بسبب أن التركيب الداخلي لها لم يتغير كما تبين لنا من خلال حيود الأشعة السينية لتلك الشرائح. أما بالنسبة للنفاذية فقد كانت قليلة جدا بسبب أن المادة الأساس غير منفذة. لقد قمنا بحساب طاقة الفجوة البصرية عن طريق الأنموذج البصري، و قد تراوحت قيمتها ما بين ١ .٣-٢ .٣ إلكترون فولت و بخطأ لا يتجاوز ٥ .٤ % عن القيمة المنشورة لتلك المادة و هي ٣.٢ إليكترون فولت و قد عزى هذا الفرق إلى وجود ذرات من الخارصين في تلك الشرائح كما بينته نتائج حيود الأشعة السينية. أما بالنسبة لاعتماد خصائص تلك الشرائح على ظروف التحضير فقد لوحظ أن معدل النمو يزداد بازدياد القدرة المطبقة عند ثبوت درجة حرارة المادة الأساس ؛ الأمر الذي فسر على أساس أن زيادة القدرة تؤدي إلى زيادة تسارع أيونات غاز الأرغون و بالتالي زيادة طاقتها الحركية ؛ مما يؤدي إلى زيادة احتمالية تحرير الذرات من مادة الهدف، و في المحصلة زيادة معدل الترسيب.

التخصصات الرئيسية

الفيزياء

الموضوعات

• الخواص الضوئية
• الأغشية الحيوية

عدد الصفحات

100

قائمة المحتويات

• APA
• MLA
• AMA

لغة النص

العربية

نوع البيانات

رسائل جامعية

رقم السجل

BIM-319996