تحسين منظومة CVD لاستخدامها في ترسيب غشاء رقيق من كبريتيد الكادميوم

الباحث

شهاب أحمد جاسم

المشرف

أنور مصطفى عزت الفيضي

الجامعة

جامعة الموصل

الكلية / القسم

كلية العلوم / قسم الفيزياء

الشهادة

ماجستير

السنة

2022

لغة الرسالة

عربي

الكلمات المفتاحية

الترسيب بالبخار الكيميائي ; كبريتيد الكادميوم ; الأغشية الرقيقة ; فيزياء المواد

تم تحضير الأغشية الرقيقة من كبريتيد الكادميوم (CdS) على شرائح زجاجية بطريقة الترسيب بالبخار الكيميائي وذلك من خلال المنظومة التي أجرينا عليها التحويرات والمصممة سابقاً في قسم الفيزياء . تحضير هذه النماذج من الأغشية تم بظروف ترسيب مختلفة وهي تغيير تراكيز المواد الكيميائية ضمن المدى and 0.6 M) 0.5 , 0.4 , 0.3 , 0.2( ، تغيير المسافة بين النماذج و سطح المحلول ضمن ral and 7 cm) 6 , 5) ، تغيير درجة حرارة التلدين and 500 °C) 450 , 400 , 350 , 300) بزمن تلدين ثابت واخيراً تأثير تغيير زمن التلدين ضمن المدى and 75 min) 60 , 45 , 30 , 15) عند درجة حرارة تلدين ثابتة . أظهرت صور المجهر الإلكتروني الماسح تغيراً واضحاً في البنية التركيبية للأغشية المحضرة مع تغيير تراكيز المحاليل الكيميائية ، حيث زادت أبعاد الحبيبات النانوية مع زيادة أوزان المواد الكيميائية نتيجة لتجمع ونمو الحبيبات بزيادة تولد كبريتيد الكادميوم كما أظهر طيف الأشعة السينية لهذه الأغشية تغيراً طفيفاً في الشدة لبعض القمم يرافق ذلك إزاحة قليلة لبعض هذه القمم مع تغيير تراكيز المركبات الكيميائية ، وتم إيجاد معاملات ميلر للقمم التي ظهرت في طيف الاشعة السينية لأغشية كبريتيد الكادميوم (CdS) التي تم تحضيرها عند تراكيز مختلفة cus ، (0.2 and 0.6 M) تم حساب المسافات البينية بين المستويات المتتالية (4) والزاوية عند كل قمة . إِنّ للمسافة بين سطح المحلول والشرائح الزجاجية تأثيراً واضحاً على الخواص التركيبية والبصرية Gus أظهرت صور المجهر الإلكتروني الماسح تغيراً واضحاً في البنية التركيبية للأغشية المحضرة مع تغيير المسافة حيث إزدادت أبعاد الحبيبات مع إنخفاض المسافة بين النماذج وسطح المحلول ٠ وأظهر طيف حيود الأشعة السينية led (XRD) خاصة بشبه الموصل (CdS) وتغيرت Bad هذه القمم ومواقعها بشكل واضح مع تغيير المسافة بين سطح المحلول والأغشية الرقيقة من Gl (CdS) تأثير تغيير تراكيز المواد الكيميائية لكل مسافة بين الشرائح الزجاجية وسطح المحلول كان واضحاً جداً على الخواص البصرية حيث تغيرت فجوة الطاقة عند المسافة (Scm) من (2.3eV) عند التركيز (0.2M) الى (1.9eV) عند التركيز (0.6M) ، بينما تغيرت فجوة الطاقة عند المسافة (6cm) من (2.4eV) عند التركيز (0.2M) الى (2.05eV) عند التركيز (0.6M) ، في حين تغيرت فجوة الطاقة عند المسافة (ماء7) من (2.45eV) عند التركيز (0.2M) الى (2.1eV) عند التركيز (0.6M) ، ومن الجدير بالذكر إن فجوة الطاقة إزدادت مع زيادة المسافة بين القواعد الزجاجية وسطح المحلول لأغلب التراكيز حيث نلاحظ إن فجوة الطاقة كانت (2.45eV) عند المسافة (7om) وتناقصت الى (2.4eV) عند المسافة (6cm) لتنتهي بقيمة (2.3eV) عند المسافة (Sem) . أظهرت صور المجهر الإلكتروني زيادة في تجمع الحبيبات ونموها مع أرتفاع درجة حرارة التلدين ، حيث تم تلدين العينات بدرجة حرارة (400°C) ولفترات زمنية مختلفة تراوحت بين ( 75 and 60 , 45 , 30 (min وكذلك أظهرت صور المجهر الإلكتروني الماسح الأخرى انخفاضاً في أبعاد الحبيبات مع زيادة زمن التلدين ويمكن أن يعود ذلك الى أن زيادة زمن التلدين يؤدي الى منع نمو الحبيبات وتجمعها . أما بالنسبة للخواص الكهربائية فقد تم ترسيب أغشية من الكاربون فوق أغشية (CdS) لتحضير مفرق (CdS-carbon) بتقنيتين هما منظومة الترسيب بالبلازما والمنظومة المصممة وتم دراسة خواص (التيار - الفولتية) للمفرق للنماذج المحضرة بكلا التقنيتين كما تمت دراسة مدى تحسس المفرق للأشعة فوق البنفسجية ذي الشدة الواطئة .

Thin films were prepared from cadmium sulfide (CdS) on glass floors by chemical vapor deposition method, using the previously designed modulation system in the Physics Department. The preparation of these membrane samples was done with different deposition conditions, which are the change in chemical concentrations within the range (0.2, 0.3, 0.4, 0.5 and 0.6 M), the change in the distance between the samples and the surface of the solution within the range (5, 6 and 7 cm), the temperature change Annealing (300, 350, 400, 450 and 500 oC) with a fixed annealing time and finally the effect of changing the annealing time within the range (15, 30, 45, 60 and 75 min) at a constant annealing temperature. The scanning electron microscope images showed a clear change in the structural structure of the prepared films with the change in the concentrations of the chemical solutions, as the dimensions of the nanoparticles increased with the increase in the weights of the chemicals as a result of the aggregate and growth of the particles with an increase in the generation of cadmium sulfide . The X-ray spectrum of these films showed a slight change in the intensity of some peaks accompanying This is a slight displacement of some of these peaks with the change in the concentrations of chemical compounds, and Miller's coefficients were found for the peaks that appeared in the X-ray spectrum of cadmium sulfide films (CdS) prepared at different concentrations (0.2 and 0.6 M), where the distances between successive levels (d) were calculated and the angle at each vertex. The distance between the surface of the solution and the glass floors has a evident impact on the structural and optical properties, as the scanning electron microscope images showed a clear change in the structural structure of the prepared films with the change in the distance, as the grain dimensions increased with a decrease in the distance between the samples and the surface of the solution, and the X-ray diffraction spectrum showed peaks for semiconductors The intensity of these peaks and their locations clearly changed with the change of the distance between the surface of the solution and the thin films of (CdS) . The effect of changing the concentrations of chemicals for each distance between the glass bases and the surface of the solution was very clear on the optical properties as the energy gap changed at the distance (5cm) from (2.3eV) at The focus is (0.2M) to (1.9eV) at (0.6M) focus, while the energy gap at the distance (6cm) changed from (2.4eV) at the (0.2M) focus to (2.05eV) at the (0.6M) focus, while the energy gap at the distance (7cm) changed from (2.45eV) at the (0.2M) focus to (2.1eV) at a concentration of (0.6M), and it is worth noting that the energy gap increased with the increase in the distance between the glass bases and the solution surface for most concentrations, where we note that the energy gap was (2.45eV) at the distance (7cm) and decreased to (2.4eV) from d distance (6cm) to end with a value of (2.3eV) at distance (5cm) . Electron microscope images showed an increase in the aggregation and growth of granules with an increase in the annealing temperature, as the samples were annealed at a temperature of (400oC) for different periods of time ranging between (30, 45, 60 and 75 min), and the scanning electron microscope images also showed a decrease in the dimensions of the granules with an increase Annealing time This may be due to the fact that increasing the annealing time leads to preventing the growth and aggregation of granules. As for the electrical properties, carbon films were deposited over the (CdS) films to prepare the (CdS- carbon) junction by two techniques: the plasma deposition system and the designed system. The (current-voltage) properties of the junction were studied for the samples prepared by both techniques, and the sensitivity of the junction to ultraviolet and low intensity rays was studied .

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