منصة الرسائل والاطاريح: دراسة الطاقات لأغشية Cu2O:CaF2 النانوية المحضرة بتقنية التبخير الحراري

الخلاصة

في هذا العمل ، تم تحضير اغشية رقيقة من Cu2O(0.75):CaF2(0.25) بتقنية التبخير الحراري تحت ضغط مقداره ((1x10-7 mbar وبمعدل ترسيب0.5 نانومتر بالثانية مرسبه على قواعد من الزجاج بدرجة حرارة الغرفة وبسماك مختلفة (16̒̒̒ ,19, 22, 29 ,35, 42 , 50 و 57 ) نانومتر. تم فحص الخواص التركيبية، المورفولوجية والبصرية. أظهرت نتائج حيود الأشعة السينية (XRD) أن الأغشية المحضرة كانت غير متبلورة. مع زيادة السمك، تظهر قمة عند 24.2o 2θ=والتي تُعزى إلى CaF2 التي تتوافق مع (111) مع مكعب مركز الوجه، بينما يمكن أن تُعزى القمة عند 2θ=7o إلى التفاعل بين الجسيمات النانوية Cu2O و CaF2 و الذي سوف يؤدي إلى تكون طور جديد ، وبالتالي لا يمكن الحصول عند هذه القمة على معامل ميلر. أكد فحص مجهر للقوة الذرية (AFM) أن الأغشية التي نمت بهذه التقنية لها سطح متجانس جيد. زاد متوسط الخشونة وجذر متوسط القيمة التربيعية ومتوسط قطر الحبيبة مع زيادة السمك. المجهر الإلكتروني الماسح (FE-SEM) اظهر ان التشكل المنتظم يكشف عن سطح ناعم إلى حد ما ومع زيادة السمك أدى إلى تغيرات في شكل السطح وزيادة الخشونة. أظهرت نتائج الخواص البصرية أن كل من الامتصاصية، معامل الامتصاص، ومعامل الخمود، ومعامل الانكسار، وثابت العزل الحقيقي والخيالي ، والتوصيلية البصرية تزداد بزيادة السمك بينما تقل قيمة كل من النفاذية وفجوة الطاقة مع زيادة السمك. وجد ان فجوة الطاقة المسموحة للأغشية الرقيقة Cu2O(0.75):CaF2(0.25) انخفضت من 3.77 إلى 3.62 الكترون فولت مع زيادة السمك. أيضا لوحظت قيم كل من دالة الفقدان الطاقة السطحية (SELF) و دالة الفقدان الطاقة الحجمية (VELF) يزدادان مع زيادة السمك. اما معاملات التشتت فلقد تم حساب Eo, Ed, no, n2 ∞, M−1 , M−3 باستخدام انموذج Wemple-DiDomenico كانت قيمة فجوة الطاقة المقدرة بواسطة حسابات Wemple-DiDomenico متوافقة مع قيمة فجوة الطاقة البصرية التي تم الحصول عليها من علاقة Tauc حيث وجدت أن المعاملات تقل مع زيادة السمك.