تحضير نبيطتي أشباه الموصلات (p-Si/n-CdSe) و (Si/SiO2/Al) ودراسة تأثير التشعيع على أدائها الكهربائي وخصائصها البصرية والتركيبية

الباحث

زينب ناظم حمو شنشولة

المشرف

ليث محمد الطعان - ليث احمد نجم

الجامعة

جامعة الموصل

الكلية / القسم

كلية العلوم / قسم الفيزياء

الشهادة

دكتوراه

السنة

2024

لغة الرسالة

عربي

الكلمات المفتاحية

أشباه الموصلات ; سلينايد الكادميوم ; التشعيع ; الخواص الكهربائية

تتضمن هذه الدراسة تحضيرمسحوق Spall سلينايد الكادميوم CdSe باستخدام تقنية الترسيب بالحمام الكيميائي وعند درجة حرارة 7007 ثم ترسيبه على ركائز زجاجية لأجل دراسة الخواص البصرية للاغشية فيما تم استخدام ركائز سليكونية ذات تبلور احادي[100] p-typee si وترسيب المركب CdSe بأبعاد نانوية عليه للحمصول على نبائط PN باستخدام تقنية الترسيب بالليزر النبضي بعد ترسيب أقطاب علوية من الفضة على اغشية CdSe كذلك تم تحضير نبائط MOS باستخدام سليكون باتجاهية [100] نوع p-type ذو طبقة علوية من الاوكسيد 510 بسمك 300 nm ترسيب طبقة رقيقة من الالمنيوم بواسطة تقنية الترسيب بالتبخير الحراري و ترسيب اقطاب الفضة الخلفية وألامامية للحصول على تركيب MOS تم تعريض مجموعة من PN Lili و1/105 للإشعاع باشعة كاما المنبعثة من مصدر الراديوم 6712*”ولمدة (10,20,30,40) Lad Log: تم تعريض مجموعة اخرى من النبائط MOS PN للإشعاع النيتروني المنبعث من المصدر امريشيوم-بريليوم C*'Am-"Be) ولمدة (5,7,9,12) يوماً إذ درست وقورنت مع سلوك النبائط غير المشععة . بينت نتائج age الأشعة السينية أن جميع اغشية CdSe كانت ذات تركيب سداسي باتجاهية [100] مع وجود ازاحة في مواقع القمم بتاثير الإشعاع (اشعة كاما و النيترونات) فضلا عن ظهور قمة جديدة في جميع Lb) الحيود للاغشية المعرضة للإشعاع تابع للأوكسيد SiO) أما نتائج فحوصات حيود الأشعة السينية لنبائط1/105 فقد حدثت ازاحات لمواقع القمم نحو زوايا pS) agin في النبائط المعرضة للإشعاع (كاما والنيترونات) وتغيراً واضحاً في الشدة المنعكسة عن القمم للنبائط المشععة وخصوصا عند التعرض للإشعاع النيتروني إذ اختفت القمم عند مدة التشعيع 95755 أيام LLG ثم عادت للظهور بشكل كبير نسبيا عند 12 يوماً للتشعيع النيتروني اما نتيجة فحص FE-SEM لنبائط a PN اظهرت حدوث تغيرات في احجام الحبيبات الظاهرة على سطوح الاغشية المشععة(باشعة كاما أو النيترونات) فضلاً عن ظهور سطوح الاغشية المعرضة للنيترونات بشكل اكثر خشونة مع بعض التكتلات غير المنتظمة الشكل أما FE-SEMait لنبائط MOS فقد تبين تاثر قيم الحجم الحبيبي وعدد الحبيبات الموجودة في سطوح النبائط المعرضة للإشعاع بنوعيه فضلا عن حدوث تغيرات كبيرة في شكل الاسطح المعرضة للإشعاع النيتروني و تبين حدوث تشققات وتصدعات فضلاً عن تكوين تكتلات كبيرة غير منتظمة الشكل على سطوح النبائط. ومن نتائج القياسات البصرية لاغشية CdSe الاصلية والمشععة فقد أظهرت زبادة في قيمة طاقة الفجوة البصرية للاغشية المعرضة للإشعاع (باشعة كاما أو النيترونات) وأما نتائج القياسات الكهريائية للنبائط PN الاصلية والمشععة فقد أظهرت قياسات (EV) في حالة الظلام انخفاضاً في قيمة تيار الظلام بالإنحيازين الأمامي والعكسي مع زبادة مدة التعرض للتشعيع باشعة كاما أو النيترونات و في حالة الاضاءة وعند تطبيق الإنحياز الأمامي فقد إنخفضت قيمة التيار عن قيمته عند التعرض للإشعاع مع ملاحظة كون الانخفاض يكون اكبر في حالة التعرض للإشعاع النيتروني، و في حالة الإنحياز العكسي فإن قيمة التيار للنبائط المشععة باشعة كاما كانت اكبر من قيمته في النبائط غير المشععة في حين تقل قيمة التيار للنباتط المشععة بالنيترونات عن قيمته الاصلية. وقد أظهرت نتائج زمن الاستجابة لنبائط PN للاغشية المعرضة للإشعاع (باشعة كاما والنيترونات) زيادة في الزمن اللازم للاستجابة أما زمن التعافي فيكون اكبر في النبائط المعرضة للإشعاع. وكانت قياسات الاستجابة الضوئية تبين انخفاضاً كبيراً للنبائط المعرضة للإشعاع بنوعيه (كاما والنيترونات) أما قياسات MOS bill (LV) فتظهر زيادة في قيمة التيار المار في النبائط المعرضة للإشعاع due gis فضلا عن أن ad تيار الاشباع تزداد بزيادة التعرض للإشعاع في حين يقل ارتفاع حاجز الجهد مع زيادة فترة التعرض للإشعاع ، و Gin قياسات”0-17) MOS ital المشععة وجود ازاحة نحو الجهد السالب oly قيمة الازاحة تزداد بزيادة مدة التعرض للإشعاع. .

This study includes the preparation of cadmium selenide (CdSe) powder using chemical bath deposition technique at 70 °C and then depositing it on glass substrates to study the optical properties of the films. Single crystalline silicon substrates of [100] type p-type were used and the CdSe compound was deposited on them to obtain PN devices using pulsed laser deposition technique after depositing silver top electrodes on the CdSe films. Also, MOS devices were prepared using directional silicon of [100] type p-type with a 300 nm SiO2 top layer after depositing a thin layer of aluminum using thermal evaporation deposition technique and depositing the back and front silver electrodes to obtain the MOS structure. A group of PN and MOS devices were exposed to gamma radiation emitted from a radium 226Ra source for (10, 20, 30, 40) days, while another group of PN and MOS devices were exposed to neutron radiation emitted from americium-beryllium 241Am-10Be source for (5, 7, 9, 12) days. They were studied and compared with the behavior of non-irradiated devices. The results of X-ray diffraction showed that all CdSe films had a hexagonal structure with [100] direction, with a shift in the peaks due to radiation (gamma rays and neutrons), in addition to the appearance of a new peak in all diffraction spectra of films exposed to radiation due to the oxide SiO2. As for the results of X-ray diffraction examinations of MOS devices, there were shifts in the peaks towards larger diffraction angles in the devices exposed to radiation (gamma and neutrons) and a clear change in the intensity reflected from the peaks of the irradiated devices, especially when exposed to neutron radiation, as the peaks disappeared completely at irradiation periods of 5, 7 and 9 days, then reappeared relatively significantly at 12 days of neutron irradiation. As for the results of FE-SEM examination of PN devices, it showed changes in the grain sizes appearing on the surfaces of the irradiated films (gamma rays or neutrons), in addition to the appearance of surfaces The films exposed to neutrons were rougher with some irregularly shaped clumps. The FE-SEM results of the MOS devices showed that the grain size values and the number of grains present on the surfaces of the devices exposed to both types of radiation were affected, in addition to the occurrence of large changes in the shape of the surfaces exposed to neutron radiation, and it was shown that cracks and fissures occurred, in addition to the formation of large irregularly shaped clumps on the surfaces of the devices. The results of optical measurements of the original and irradiated CdSe films showed an increase in the value of the optical gap energy for films exposed to radiation (gamma rays or neutrons). As for the results of electrical measurements of the original and irradiated PN devices, the (I-V) measurements in the dark showed a decrease in the value of the dark current in the forward and reverse biases with an increase in the duration of exposure to gamma rays or neutrons.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب