تحضير ودراسة خصائص أغشية رقيقة لبعض الأكاسيد ثنائية التركيب صالحة التطبيق في مجال الإلكترونيات الضوئية

Abstract

الملخص: تضمن هذا العمل دراسة الخصائص التركيبية والبصرية لخلائط الأغشية الرقيقة من Nio مع Zno و Nio مع Cuo المحضرة بنسب مختلفة. باستخدام تقنية الانحلال بالرش الحراري الكيميائي SPT على ركائز زجاجية عند درجة الحرارة 500 حيث: أظهر تحليل أنماط حيود اشعة السينية (XRD) لخلائط NiO مع Zno بأن كل العينات متبلورة إلا العينة و التي تحوي على 5000 - 500 لم تكن كذلك، بينما الاتجاهات مختلفة فالتوجه المفضل الأكسيد Nio النقي و العينة التي لها نسبة عالية من Nio هو (111) و (200) حيث تتوافق هاتان القمتان بدقة مع التركيب البلوري لـ Nio المكعبي CFC و التوجه المناسب للعينة النقية و التي تحوي على النسبة العالية من 20 هو (100) (002) حيث تتوافق هاتين القمتين مع البنية السداسية (wartzite). وأكد التحليل الطيفي للأطياف الأشعة تحت الحمراء (FTIR) على وجود أنماط اهتزاز للرابطة البلورية 0 - Ni و 0 - Zn أما بالنسبة للعينات التي تحوي على أكسيد النحاس النقي و التي تحوي على نسبة عالية من Cuo تظهر النتائج قمتي حيود رئيسيتين هما (002) و (200) و اللتان تتوافق مع بنية أحادي الميل (Monoclinic). وأكد التحليل الطيفي للأطياف الأشعة تحت الحمراء (FTIR) على وجود أنماط اهتزاز للرابطة البلورية 0 - Ni و Cu - O و قد تبين أيضا أن قيم ثوابت الشبكة التجريبية للتركيب السابقة تتوافق مع القيم النظرية لثوابت الشبكة. و لقد وجد أن حجم البلورات والانفعال المتوسط للبلورات يتناسبان عكسيا، وقد عزينا ذلك إلى نقص العيوب والمساحات الفارغة في التركيب البلوري مع انخفاض حجم البلورات والذي يعتمد على طريقة و شروط الترسيب الأغشية. في حين كانت البنية المورفولوجية لجميع العينات عموما ما بين التناسق و التجانس للعينات النقية، والتوزيع العشوائي للجزر في باقي العينات الأخرى. وجد طيف النفاذية في المجال المرئي تتراوح من 88% و 99% للخليط الذي يتكون من نسب مختلفة من Nio مع Zno ومن 82.5% إلى 65% للخليط الذي يتكون من نسب مختلفة Nio مع Cuo، بينما السلوك البصري لقيمة طاقة أورباخ يتغير عكسيا مع السلوك البصري للفاصل الطاقي. ولوحظ أن العينات التي تحتوي على نسبة أعلى من أكسيد الزنك ZnO بها فاصل طاقي مزدوج .

Résumé : فرنسية أو انجلزية This thesis included a study of the structural and optical properties of mixtures of thin film of NiO with ZnO, and NiO with CuO prepared with different percentages. Using pyrolysis spray technique (SPT), on glass substrates at temperature of 500°C where: Analysis of X-ray diffraction patterns (XRD) of the mixtures NiO with ZnO showed that all samples are crystallized except the S3 sample that contains (50%NiO-50%ZnO), whereas the trends are different because the preferred orientations of pure oxide NiO and the one with a high percentage of it, are (111) and (222) where these two peaks coincide precisely with the crystal composition NiO and to the cube CFC. And the appropriate orientations for the pure sample that has the high percentage of ZnO are (001) and (002) where these two summits are compatible with the hexagonal structure (würtzite). Spectroscopic analysis of the infrared spectrum(FTIR), confirmed the existence of vibration patterns for the crystal bond Ni-O and ZnO for samples containing pure copper oxide, which contains a high proportion of CuO. The results showed two main diffraction peaks (002) and (200), which are consistent with a single-mile structure (Monoclinic). Spectroscopy analysis of the infrared spectrum(FTIR), confirmed the existence of vibration patterns of the crystal bond Ni O and Cu - 0. It has also been shown that the constant values of the experimental network compatible with the theoretical values of the network constant. The size of the crystals and the moderate emotion of the crystals were found to be inversely proportional, and we attributed this to the lack of defects and empty spaces in the crystal structure with the decrease in the size of the crystals, which depends on the method and conditions of filtration of the films. The morphological structure of all samples was generally between the consistency and homogeneity of pure samples, and the random distribution of islands in the rest of the samples. The permeability spectrum in visual range found to ranging from 88% to 99% For the mixture which consists of different percentages of NiO and ZnO, and from 65% to 82.5% For the mixture which consists of different percentages of NiO and CuO, While the optical behavior of the value of Auerbach's energy changes inversely with the optical behavior of the energy separator. Samples with a higher zinc oxide ZnO ratio were observed to have two energy gaps. Key words: pyrolysis spray technique (SPT), NiO films, ZnO films, CuO films, XRD, FTIR spectroscopy.