A study on structural and optical properties of nanostructure MgxZn1-xO thin films using pulsed laser deposition

العناوين الأخرى

دراسة الخصائص التركيبية و البصرية للأغشية الرقيقة ZnO المشوبة ب Mg ذات التركيبة النانوية باستخدام تقنية الليزر النبضي

المؤلفون المشاركون

Abd al-Majid, Marwah A.
Yusuf, Ali Ahmad

المصدر

Engineering and Technology Journal

العدد

المجلد 32، العدد 6B (30 يونيو/حزيران 2014)، ص ص. 1030-1050، 21ص.

الناشر

الجامعة التكنولوجية

تاريخ النشر

2014-06-30

دولة النشر

العراق

عدد الصفحات

21

التخصصات الرئيسية

الفيزياء
الكيمياء

الموضوعات

الملخص AR

تم في هذا البحث دراسة نمو الأغشية بظروف ترسيب مختلفة لفهم تأثير طريقة التحضير على خصائص الغشاء و لتحديد أفضل الظروف التحضيرية و تتمثل بدرجة حرارة 400°C, و ضغط الأوكسجين (2 x 10-1) mbar, كثافة طاقة الليزر الساقطة 400 mj و باختلاف تشويب المغنيسيوم (x = 0, 0.02, 0.04, 0.06) باستخدام التردد المضاعف لليزر النيديميوم-ياك و الذي يعمل بتقنية عامل النوعية عند الطول الموجي 532 nm بمعدل تكرارية (6-1) هرتز و امد نبضة 10 نانوثانية لترسيب أغشية اوكسيد الخارصين المشوب بلمغنيسيوم MgxZn1-Xo على قواعد من الزجاج بسمك 10 ± 200 نانومتر و عدد نبضات 100 نبضة لكل الأغشية باختلاف ظروف الترسيب.

أطياف الأشعة السينية أثبتت بأن نتائج قمم الحيود تشير إلى أن درجة التبلور للأغشية تعتمد بقوة على كمية المغنيسيوم في الطبقات.

جميع الأغشية المنماة تمتلك المستوى (101) كانعكاس سائد هي أغشية ذات تركيب سداسي متعددة التبلور يكون فيها المستوى (101) هو المستوى السائد.

قياسات المجهر الالكتروني الماسح فقد وجد أن معدل الحجم الحبيبي كان أقل من 50 نانومتر.

من دراسة مجهر القوى الذرية نسطيع أن نحدد مربع الجذر المتوسط (RMS) خشونة سطح أغشية اوكسيد الخارصين المشوبة بالمغنيسيوم.

الخصائص البصرية تمت دراستها بوساطة قياس طيف النفاذية و الامتصاصية عند درجة حرارة الغرفة, لمدى طول موجي يتراوح من (300-900) nm.

معدل النفاذية لجميع الأغشية للمنطقة المرئية من الطيف ʎ = (400-800) nm تكون أكبر من (% 70) و تصل في إحدى النماذج لأكثر من (% 95).

أن قيم فجوة الطاقة (Eg) لهذه الأغشية تساوي (3.37, 3.59, 3.82, 4) الكترون-فولت لكل من التراكيز (x = 0, 0.02, 0.04, 0.06) على التوالي.

كما أن قيم فجوة الطاقة تزداد بزيادة نسبة المغنيسيوم في الأغشية و يمكن التحكم بقيمة فجوة الطاقة بالضبط بين (3.37 و 4) الكترون-فولت.

الملخص EN

For this paper, films have been grown under various deposition conditions in order to understand the effect of processing on the film properties and to specify the optimum condition, namely substrate at temperatures of 400°C, oxygen pressure (2 × 10-1) mbar, laser fluence 400 mJ, and with different Mg doping (x = 0, 0.

02, 0.

04, 0.06), using double frequency Q-switching Nd:YAG laser beam (wavelength 532nm), repetition rate (1-6) Hz and the pulse duration of (10 ns), to deposit MgxZn1-xO films on glass substrates with thickness of about 200 ± 10 nm for all MgxZn1 - xO films at different deposition condition and the number of laser pulses was 100 pulses.

The Xrays spectra revealed that the presence of diffraction peaks indicates that the polycrystalline of the films depended strongly on the Mg-content in the layers.

All the grown films is (101) as predominant reflection.

The Scanning Electron Microscopy (SEM) images, the average grain size less than 50 nm.

From the study of atomic force microscopy (AFM), we can determine the root mean square (RMS) surface roughness of Mg doped ZnO films.

The optical properties were characterized by the transmittance and absorption spectroscopy at room temperature, measured in the range from (300 - 900) nm.

For all the films, the average transmittance in the visible wavelength region λ = (400-800) nm is greater than (70 %).

The maximum value of the transmittance is greater than (95 %) was obtained for these films.

(Eg) values of MgxZn1-xO thin films are (3.

37, 3.

59, 3.

82, and 4)eV corresponding to the Mg-content (x = 0, 0.02, 0.04 and 0.06) respectively.

In other word, the optical band gap of MgxZn1-xO thin films become wider as Mg-content increases and can be precisely controlled between 3.

37 and 4eV.

Keywords: Zinc oxides, pulsed laser deposition, structural and optical properties, MgxZn1-xO.

نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)

Yusuf, Ali Ahmad& Abd al-Majid, Marwah A.. 2014. A study on structural and optical properties of nanostructure MgxZn1-xO thin films using pulsed laser deposition. Engineering and Technology Journal،Vol. 32, no. 6B, pp.1030-1050.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-581301

نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)

Yusuf, Ali Ahmad& Abd al-Majid, Marwah A.. A study on structural and optical properties of nanostructure MgxZn1-xO thin films using pulsed laser deposition. Engineering and Technology Journal Vol. 32, no. 6B (2014), pp.1030-1050.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-581301

نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)

Yusuf, Ali Ahmad& Abd al-Majid, Marwah A.. A study on structural and optical properties of nanostructure MgxZn1-xO thin films using pulsed laser deposition. Engineering and Technology Journal. 2014. Vol. 32, no. 6B, pp.1030-1050.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-581301

نوع البيانات

مقالات

لغة النص

الإنجليزية

الملاحظات

Text in English ; abstracts in English and Arabic.

رقم السجل

BIM-581301