Search In this Thesis
   Search In this Thesis  
العنوان
Electrical and optical properties of tin selenide nanostructured thin films and their electronic junction \
المؤلف
El-Khalawany, Lobna Morad Mohamed.
هيئة الاعداد
باحث / لبنى مراد محمد الخلوانى
مشرف / فاطمة السيد تره
مشرف / نجوى عكاشة مراد
مشرف / عماد الدين محمد المنياوى
تاريخ النشر
2019.
عدد الصفحات
223 p. :
اللغة
الإنجليزية
الدرجة
الدكتوراه
التخصص
الفيزياء وعلم الفلك
تاريخ الإجازة
1/1/2019
مكان الإجازة
جامعة عين شمس - كلية البنات - الفزياء
الفهرس
Only 14 pages are availabe for public view

from 223

from 223

Abstract

ان سيلينيد القصدير النانوبلورى (SnSe)يلعب دورا هاما فى التطبيقات الفوتوفولتية، وقد تم عمل ما يلى:-
• تحضيرمسحوق سلينيد القصديرSnSe)) النانومترى بطريقة التحلل الحرارى فى وجود مذيب (ٍSolvothermal).
• توصيف المادة النانومترية المحضرة عن طريق جهاز حيود الأشعة السينية (XRD) وطيف طاقة التشتيت للأشعة السينية (EDX) والميكرسكوب الإلكترونى النافذ(TEM) .
• وحضرت شرائح رقيقة ذات سمك ١٠٠و ٨٠ و ٥٨ و ٤٦ نانومتر من المسحوق النانومترى المحضر بطرقة الترسيب الحرارى تحت ضغط منخفض على شرائح من كل من الزجاج و الكوارتز والسيليكون.
• دراسة تأثير تغيير السمك على الخواص التركيبية والضوئية والكهربيه لشرائح سيلينيد القصدير الرقيقة.
• دراسة تأثير التلدين على الخواص التركيبية والضوئية والكهربية لشرائح سيلينيد القصدير الرقيقة ذات سمك ٥٨ نانومتر.
• دراسة الخواص التركيبية للشرائح الرقيقة باستخدام جهاز حيود الأشعة السينية (XRD) وطيف طاقة التشتيت للأشعة السينية (EDX) والميكرسكوب الإلكترونى النافذ(TEM) .
• حساب المعاملات التركيبية مثل حجم البللورات وكثافة التشوها ت التركيبية (dislocation density) وmicro strain الناتج عنها و number of particles per unite area وذلك عن طريق نتائج (XRD).
• وقد تبين ان الشرائح الرقيقة المحضرة لها تركيب بللورى orthorhombic وان حجم البللورات يزداد بزيادة سمك الشرائح الرقيقة بينما يقل كل من كثافة التشوهات التركيبية و micro strain.
• وجد انه عند تسخين الشرائح الرقيقة عند درجة حرارة ١٥٠ مº يزداد حجم البللورات من ٦٫٩ الى ٨٬٦ نانومتر. بينما تسخين الشرائح عند درجة حرارة ٣٠٠ مº ينتج عنه تغيير جزئى في التركيب البللورى من SnSe الى SnSe2 ذو التركب السداسى (hexagonal) ويقل الحجم البللورى من ٨٬٦ نانومتر الى ٧٫٨ نانومتر.
• دراسة المقاومة النوعية الكهربية وتركيز نواقل الشحنات وحركيتها للشرائح الرقيقة كدالة فى درجة الحرارة باستخدام تجربة Hall effect.
• وتقل المقاومة النوعية الكهربية من ٤٦٫٥٥ الى ٠٫٢٨٥ أوم.سم بزيادة سمك الشرائح الرقيقة من ٤٦ الى ۱٠٠ نانومتر وذالك يرجع الى زيادة حركية نواقل الشحنات الكهربية من ١٫٨١ الى ١١٩٫٧ سم٢/فولت.ثانية بزيادة سمك الشرائح.
• وكذلك وجد ان المقاومة الكهربية تقل بالتلدين من ٢٫٩٧ أوم.سم بالنسبة للشرائح المحضرة الى٠٫٤٢٧ أوم.سم بالنسبة للشرائح المسخنة عند ٣٠٠مº.
• ووجد أن تركيز نواقل الشحنات الكهربية للشرائح الرقيقة المحضرة هو٨٫٩٧×۱٧١٠ سم-٣ الذى يقل بالتلدين عند ۱٥٠ مº الي ۱٫٠٤ ×۱٧۱٠ سم-٣ ثم يزداد مرة أخرى الى ٢٫٥٧ ×۱٨۱٠ سم-٣ بالتلدين عند ٣٠٠مº.
• وللشرائح الرقيقة حركية شحنات منخفضة ويعزى ذلك الى صغر حجم البللورات النانومتريه والتى تزداد حركيتها بالتلدين عند۱٥٠ مº لزيادة درجة التبللر، لكنها تقل بالتلدين عند٣٠٠ مº بسبب التغييرالجزئى فى التركيب البللورى.
• وأيضا قد تبين ان تركيز نواقل الشحنات الكهربية للشرائح الرقيقه كبير نسبيا مما يدعم من استخدامها كمواد ممتصة للضوء فى تطبيقات الخلايا الشمسية.
• وقد تبين من خلال قياس الخواص الضوئية للشرائح الرقيقة المحضرة والمسخنة ان كلا منهما لها خاصية الانتقال المباشر والغير مباشر للشحنات والتى من خلالها يتم قياس فجوة الطاقة الضوئية.
• وقد وجد ان قيمة فجوة الطاقة الضوئية المعينة بالنسبة للشرائح الرقيقة اكبر من قيمتها للمسحوق (bulk material) نتيجة تأثير الحجم الكمى، كما وجد انها تقل مع التلدين وتزداد بزيادة سمك الشرائح.
• وقد تم تعيين معامل الأنكسار و ثابت العزل الضوئى وحساب النسبة بين تركيز نواقل الشحنات الكهربية والكتلة الفعالة للألكترون. وقد وجد ان كلا منهما يزداد بزيادة سمك الشرائح نتيجه لزيادة حجم البللورات.
• دراسة الخواص الكهربية والكهروضوئيه للوصلات الألكترونية المحضرة بطريقة التبخير الحرارى باستخدام العلاقة بين شدة التيار وفرق الجهد.
• دراسة العلاقة بين شدة التيار وفرق الجهد فى حالة الأظلام عند درجات حرارة مختلفة للوصلات الألكترونية المحضرة.
• عند الجهد الأمامى المنخفض ˃ ٠٫٢فولت تكون ميكانيكية التوصيل الكهربى عن طريق thermionic emission، بينماعند الجهد الأعلى فان ميكانيكية التوصيل تكون عن طرق space-charge limited current وفى هذه الحالة يتم التحكم في الوصلة الألكترونية بواسطة تأثير مقاومة التوصيل الكهربى على التوالى (the series resistance effect).
• ووجد أن الوصلة الألكترونية ليست ميثالية، اى ان العامل المثالى (ideality factor) أكبر من الواحد الصحيح، وأنه بزيادة درجة الحرارة يقل العامل المثالى بينما يزداد حاجز الجهد (barrier height). وقد تم تعيين قيمة حاجزالجهد المتجانس (the homogenous barrier height) والتى تساوى ١٫١٥ اليكترون فولت من خلال العلاقة بين حاجز الجهد والعامل المثالى.
• كما تم استخدام Norde’s function لأستنباط كلا من مقاومة التوصيل الكهربى على التوالى (series resistance) وحاجز الجهد، بالأضافة الا انه يوجد توافق بين قيم حاجز الجهد المستنبطة باستخدام كل من Norde’s function والعلاقة بين شدة التيار وفرق الجهد.
• وللوصلة الألكترونية درجة تركيز مستويات مصيدة الشحنات (trap concentration) وهى ١٫٢٩ ×٢٥۱٠ سم-٣ عند أعلى حافة مستوى التكافؤ(the valance band) ٠٫١٦ اليكترون فولت.
• وفى حالة اتجاه التوصيل الخلفى للجهد الكهربى فان ميكانيكية التوصيل تتم وفقا لميكانيكيتىPool-Frenkel و Schottkyفى منطقتى الجهد المنخفض والأعلى.
• وقد وجد انه في حالة الأضاءة فان الوصلة الألكترونية يكون لها خواص فوتوفولتية والتى تمكن من استخدام الوصلة على شكل photodiode.