المشوبة بالأنتمون والمحضرة بطريقة التحلل الكيميائي الحراريSnO2 الخصائص البصرية والتركيبية والكهربائية لأغشية

Abstract

حضرت أغشية (SnO2) وأغشية (SnO2) المشوبة بالأنتمون وبنسب تشويب (%9-1) على قواعد من زجاج السلايد باستخدام تقنية التحلل الكيميائي الحراري وكان سمك الأغشية المحضرة بحدود 0.5 مايكرون. تم دراسة الخصائص التركيبية باستخدام تقنية حيود الأشعة السينية لكافة الأغشية غير المشوبة والمشوبة بالأنتمون, لقد تبين وجد بان الأغشية المحضرة هي ذات تركيب رباعي متعدد التبلور وقد بينت الدراسة وجود عدد من المستويات هي (101), (211), (200) وكان المستوى التفضيلي فيها هو (110). حسبت بعض المعلمات التركيبية والمتمثلة بالمسافة بين المستويات البلورية, ثوابت الشبيكة, معدل الحجم الحبيبي, عامل التشكيل, عدد الطبقات البلورية, المطاوعة, كثافة الانخلاعات وعدد البلورات لوحدة المساحة. سجلت اطياف الامتصاصية, النفاذية والانعكاسية كدالة للطول الموجي وذلك لغرض معرفة معامل الامتصاص, طبيعة الانتقال وبعض الثوابت البصرية. اما عن طبيعة الانتقال فانه انتقال من حزمة الى حزمة مما يدل ان هذا الانتقال هو انتقال مباشر, وجد ان قيم فجوة الطاقة البصرية للانتقال المباشر المسموح تزداد بازياد نسب التشويب ماعدا نسبة (%1) و (%2) اذ تقل فيها فجوة الطاقة البصرية. كانت قيمة فجوة الطاقة لغشاء (SnO2) غير المشوب (3.6 eV) وقلت الى (3.1 eV) عند نسبة التشويب (%2) ثم ازدات حيث كانت قيمتها تتراوح بين (3.52-3.8 eV). درست الثوابت البصرية المتمثلة بمعامل الانكسار, معامل الخمود, ثابت العزل بجزئيه الحقيقي والخيالي, والتوصيلية البصرية. لقد تبيّن بان التشويب قد ادى الى تغيّر في قيم الثوابت المذكورة أعلاه. اشتملت الخصائص الكهربائية على دراسة التوصيلية الكهربائية المستمرة, تأثير هول وتأثير سيباك. بينت العلاقة بين مع ان هنالك آليتان للتوصيل مما يدل على وجود طاقتي تنشيط وان التوصيلية تقل بازدياد نسب التشويب ماعدا النسب (%1 و%2). لقد تبين ان معامل هول ذو قيم سالبة مما يدل على ان الأغشية المحضرة هي أشباه موصلات من النوع السالب. حسب تركيز الحاملات لكافة النسب قيد الدراسة وقد وجد بان تركيز الحاملات يزداد بازدياد نسب التشويب بالأنتمون. تم حساب تحركية هول والتي وجد بانها تقل بازدياد نسب التشويب بالأنتمون. بالاضافة الى ذلك تم حساب طاقة فيرمي, زمن الاسترخاء ومعدل المسار الحر لكافة الأغشية قيد الدراسة. حسب معامل سيباك وتبين بان قيمته سالبة مما يؤكد على ان الأغشية المحضرة هي من النوع السالب. تم حساب طاقة التنشيط الحراري والتي وجد بان قيمتها تكون اقل من قيم طاقة التنشيط (Ea2) المحسوبة من قياسات التوصيلية المستمرة. حضر مفرق هجيني (SnO2/n-Si) باستخدام طريقة التحلل الكيميائي الحراري ودرست خصائص تيار – جهد في حالة الظلام تبين ان هذا المفرق هو من نوع شبة موصل – معدن. كما درست الاستجابة الطيفية والتي وجد بانها من النوع المعكوس الموجة.