Search In this Thesis
   Search In this Thesis  
العنوان
Study of structure formation and some physical properties of ZnIn2Se4 semiconductor /
المؤلف
Behairy, Amal Shafik.
هيئة الاعداد
باحث / أمل شفيق البحيرى
مشرف / حمدى محمود زيادة
مشرف / محمود سامى عزيز
مشرف / محمود سامى عزيز
الموضوع
ZnIn2Se4 Semiconductor. Structure Formation.
تاريخ النشر
2009.
عدد الصفحات
13 p. :
اللغة
الإنجليزية
الدرجة
الدكتوراه
التخصص
الفيزياء وعلم الفلك
تاريخ الإجازة
1/1/2009
مكان الإجازة
جامعة المنصورة - كلية العلوم - Physics
الفهرس
Only 14 pages are availabe for public view

from 169

from 169

Abstract

تعتبر مواد الشالكوبيرايت موادا واعدة ليس فقط لتطبيقاتها التكنولوجية ولكن أيضا لفائدتها العلمية. من بين التطبيقات التكنولوجية لهذه المواد استخدامها فى عمل نبائط الكترونيه جديدةnew devices) ) وفى عمل الخلايا الشمسية المطبقة فى الأقمار الصناعية.
ينتمى سيلينيد الخارصين والانديم لهذا النوع من المواد,ومن المعروف أن هذا المركب يحوى فراغات وذلك نظرا لعدم تمكن بعض ذرات الخارصين من أن تشغل مكانها فى الشبكة البنائية أثناء عملية التصنيع. يؤثر مثل هذا العيب على الخواص الضوئية والكهربية لسيلينيد الخارصين والانديم. توجد بعض التطبيقات التكنولوجية الهامة لسيلينيد الخارصين والانديم وهى:
خلايا الذاكرة والطبقات الحساسة للتصوير الضوئى وفى الأجهزة التى تتميز بثباتها ضد الاشعاعات المؤينة.
بينت كثير من الأبحاث المنشورة أن هذا المركب له تركيب بنائى أمورفى , فى حين شكك بعض الباحثين فى هذا الفرض وقالوا أن له بنية تركيبية بين المواد الأمورفية والمواد المتبلورة, كما اختلف الباحثون فى تعيين نوع الانتقال الالكترونى وقيمة فجوة الطاقة ولهذه الأسباب قمنا بتجهيز المركب فى صورته الحجمية ثم فى صورة أغشية رقيقة باستخدام تقنية التبخير الحرارى وأجرينا عليها الاختبارات اللازمة.
أوضحت نتائج الدراسات على التركيب التكوينى لمركب سيلينيد الخارصين والانديم والتى أجريت باستخدام تقنيات حيود الأشعة السينية والميكروسكوب الالكترونى النافذ أن المركب بعد تصنيعه مباشرة يكون عديد البلورات وأنه يتحول إلى التركيب النانوى بعد عملية التبخير الحرارى. تم دراسة تأثير تغيير درجة حرارة التلدين على الحبيبات النانوية وكثافة الانخلاعات والانفعال الحادث داخل المادة وقد وجدنا أن حجم الحبيبة النانوى يزداد وأن كثافة الانخلاعات والانفعال الداخلى ينقصان بزيادة درجة حرارة التلدين وحتى 573 كلفن. باجراء عملية التلدين عند درجة حرارة 623 كلفن لمدة ساعتين نقص حجم الحبيبة وزادت كثافة الانخلاعات والانفعالات الداخلية.
بين اختبار المجس الحرارى الساخن أن سيلينيد الخارصين والانديم هو شبه موصل من النوع ((n وتم حساب طاقة تنشيط البولارون ووجد بأنها تساوى 0.03 الكترون فولت.
أوضحت قياسات التيار المستمر على أغشية سيلينيد الخارصين والانديم وجود طاقتين للتنشيط ناتجتين من منطقتين للتوصيل الكهربى. تسمى المنطقة الأولى (extrinsic region) وطافة التنشيط بها 0.18 الكترون فولت وتعمل فى مدى درجات الحرارة (300-365) كلفن والثانية والثانية تسمى التوصيل الذاتى ((intrinsic conduction وتوجد عند درجات حرارة أكبر من 365 كلفن بطاقة تنشيط مقدارها 0.837 الكترون فولت, وتكون آلية التوصيل فى المنطقة الأولى هى القفز متغير المدى variable) range hopping). تم حساب بعض البارامترات مثل: كثافة الحالات عند مستوى فيرمى ومسافة القفز ومتوسط طاقة القفز وقد وجدنا أن قيمهم تتأثر بسمك الغشاء, وقد تم أيضا دراسة آليات التوصيل فى وصلة هجين من النوع ((Au/n-ZnIn2Se4/p-Si/Al ووجدنا أنه عند جهود أقل من 0.2V فإن التوصيل الكهربى يكون عن طريق الانبعاث الأيونى الحرارى وعند جهود أكبر من 0.2V فإن التوصيل الكهربى يتم عن طريق تيار الشحنة الفراغية المحدود بفخ واحد. تم تعيين ارتفاع حاجز الجهد ووجد أن قيمته تساوى 0.28 الكترون فولت وكثافة الفخ لتكون ((3.12x1019cm-3 وهى تقع عند طاقة مقدارها 0.24 الكترون فولت من قاع نطاق التوصيل.
بينت دراسة التوصيل الكهربى للتيار المتردد على سيلينيد الخارصين والانديم فى الحالة الحجمية وجود منطقتين مختلفتين للتوصيل الكهربى معتمدا على التردد, تقع المنطقة الأولى فى مدى التردد (200Hz-22kHz) وفيها تكون التوصيلية الكهربية المترددة σac غير معتمدة على التردد ولكنها تعتمد على درجة الحرارة وتقع المنطقة الثانية فى مدى التردد (22KHz-5MHz) وفيها تزداد التوصيلية المترددة للتيار الكهربى زيادة خطية مع كل من التردد ودرجة الحرارة وتكون آلية التوصيل الكهربى بهذه المنطقة هى القفز المتلازم لحاجز الجهد (correlated barrier hopping). يتميز سلوك الجزء الحقيقى والجزء التخيلى من ثابت العزل الكهربى مع تغير درجة الحرارة والتردد بأنه سلوك متشابه حيث ينقصان بزيادة التردد ويزدادان بزيادة درجة الحرارة.
لا يعتمد معامل الانكسار ودليل الامتصاص على سمك الغشاء الرقيق من سيلينيد الخارصين والانديم ويكون نوع الانتقال الالكترونى هو الانتقال المسموح غير المباشر بفجوة طاقة مقدارها 1.76 الكترون فولت والانتقال المسموح المياشر بفجوة طاقة مقدارها 2.3 الكترون فولت.