تحضير ودراسة خصائص اغشية (LiNbO3) المحسنة للكواشف الليزرية
Synthesis and Characterization of Modified LiNbO3 Films for Laser Detection
- الباحث
- روان بشار فاضل
- المشرف
- ايفان طارق سالم - وفاء خالد خلف
- الجامعة
- الجامعة التكنولوجية
- الكلية / القسم
- قسم العلوم التطبيقية / علوم وتكنولوجيا الليزر
- الشهادة
- ماجستير
- السنة
- 2023
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Lithium Niobate; Thin Films; Laser Detection; Photodetector
الملخص
في هذه الدراسة تم تحضير اغشية رقيقة من الليثيوم نوبايت (LINDOS) بنجاح على ركائز الكوارتز باستخدام طريقة ترسيب الحمام الكيميائي. تم دراسة تاثير زمن التفاعل وزمن الترسيب المختلفة. يوضح تحليل (XRD) ان جميع اغشية LINDO3 المرسبة هي سداسية الشكل مع اتجاه امثل عند (012). اظهرت الخواص البصرية التي اجريت بواسطة (UV_VIS) زيادة في قيمة فجوة الطاقة الى eV 4. اظهرت الخصائص المورفولوجية تشكيل بنيه متجانسة وسلسة. تقلص حجم الحبيبات مع زيادة وقت التفاعل والترسيب. اوضحت الخواص الكهربائية ان المقاومية الكهربائية تصل الى الحد الادنى KQ) 65). لاثبات تاثير انماء الجسيمات النانووية (الفضة) على اغشية الليثيوم نوبايت تم تحضيرجهاز المفرق الهجين LINDO3/Si المزخرف بالفضة. تم تخليق تراكيز مختلفه من جزيئات الفضة النانوية ودراسة خصائصها التركيبية والبصرية والكيميائية. اكد تحليل (XRD) على وجود (LINDO3) وجزيئات الفضة النانوية. يوضح فحص (FESEM) ان جزيئات الفضة النانوية تزداد مع زيادة وقت غمر الغشاء. انخفضت قيمة فجوة الطاقة eV) 3.59- as (3.97 زيادة وقت غمر الغشاء في الفضة. اعطت اطياف aod PL انبعاث عند ( 376 ,371 ,363 ,360 ,358 (nm تظهرنتائج مطياف رامان ان القمم تحولت الى شدات اعلى. تم استخدام الجهاز المحضر عند افضل حالة من الزخرفة بالفضة لتحضير جهاز المفرق الهجين. تم تحقيق تحسن واضح مع الزخرفة بالفضة. تم فحص (تيار-فولتيه) و (Ag dans) تم قياس عامل المثاليه (م) والذي يساوي )2.6( LINDO3/Si Steal المزخرف بالفضة. اظهرت خصائص (سعة.فولتية) ان قيمة Vbi تساوي )1.35( ) لجهاز LINDO3/Si المزخرف بالفضة. اظهر الكاشف الضوئي استقرارية واستجابية طيفية عالية عند الاطوال الموجية nm) 790 ,400). اقصى Led للكشفية كانت عند nm) 790) للكاشف الضوئي 1.171503/51 المزخرف بالفضة.
Abstract
In this study, Lithium Niobate (LiNbO3) thin films have been successfully deposited on quartz substrates by chemical bath deposition method. The influence of different interaction time, and different deposition time were studied. The structural investigation confirmed that all LiNbO3 were hexagonal structure at (012) diffraction plane. The optical properties were conducted by UV-VIS showed an increased to 4 eV. The morphological properties showed a uniform, smooth and homogeneous structure, with a clear hexagonal structure. The grain size was reduced with increasing the interaction and deposition times. Electrical properties revealed that electrical resistivity (ρ) reached to a minimum value about (65 kΩ) for deposition time 25 min. The estimated figures of merit releaved that optimum deposition time was 15 min and stirred for 12 hrs. To demonstrate the effect of Ag nanoparticles incorporated on the LiNbO3 properties, the preparation of Ag decorated LiNbO3/Si and LiNbO3/Si heterojunction device was constructed. Different concentrations of Ag nanoparticles were synthesized and studied their structural, morphological optical and chemical properties. XRD confirmed the presence of LiNbO3 and Ag nanoparticles. FESEM showed that the Ag nanoparticles increased as Ag immersion time increased. The band gap decreased from (3.97 to 3.59 eV) as Ag immersion time increased. Photolumences spectra (PL) of Ag@ LiNbO3 films gave emission peaks at (358, 360, 363, 371 and 376) nm. Results of Raman spectrum showed that after decorated with Ag Nps the (950 cm-1) peaks shifted to higher intensity. The prepared device at an optimum condition of decoration has been used to prepare the heterojuction device. A clear enhancement has been achieved with the incorporation of Ag nanoparticle. The photo and dark currents with capacitance-voltage characteristics were investigated and analyzed. The ideality factor (n) was found to be enhanced and to about 2.6 for Ag@ LiNbO3/Si heterojunction device. The C-V characteristics demonstrated that the built-in potential (Vbi) was about 1.35 for Ag@ LiNbO3/Si. The photo detector showed a good stability and high; responsivity that reached to about (400, 790) nm in the UV and NIR region or pure and Ag@ LiNbO3/Si photo detector; respectively. Detectivity reached to about (400, 790) nm in the UV and NIR region for pure and Ag@ LiNbO3/Si photo detector; respectively.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.