طالبة دراسات عليا تنال شهادة ماجستير علم المواد حول تصنيع ودراسة خصائص كاشف ضوئي نوع Polystyrene / Si

منح فرع علم المواد - قسم العلوم التطبيقية في الجامعة التكنولوجية شهادة الماجستير في تخصص علم المواد للطالبة رند حيدر صادق عن رسالتها الموسومة " تصنيع ودراسة خصائص كاشف ضوئي نوع Polystyrene / Si" حيث اقيمت المناقشة على القاعة المرحوم أ.د عبد المطلب ابراهيم الشيخ في القسم .
وتألفت لجنة المناقشة من أ.م.د شهاب احمد زيدان رئيسا وبعضوية أ.م.د عصام محمد إبراهيم جامعة بغداد/ كلية العلوم / قسم الفيزياء وأ.م.د. خليل إبراهيم حسون وأ.د. رائد عبد الوهاب اسماعيل مشرفاً و أ.م.د. ناهدة جمعة حيدر مشرف مشارك و أ.د رعد محمد صالح خبيرا علميا و م. مصطفى رحيم ظاهر جواد خبيرا لغويا.
حيث بينت الباحثة في هذا العمل أنه تم تحضير اغشية رقيقة من البولي ستايرين (Polystyrene) مشوبه بتركيز (3.6% ,6.7% ,12.5%) من المثيل البرتقالي (Methyl Orange) وايضا تراكيز مختلفة من جسيمات الذهب والفضة النانوية المصنعة بواسطة الاستئصال بالليزر في كحول الايثانول .
تضمن البحث دراسة وتحليل الخصائص التركيبية والبصرية والكهربائية للأغشية المحضرة ,حيث درست الخواص التركيبية للأغشية بأستخدام حيود الاشعة السينية (X-Ray Diffraction) (XRD) وقد اظهرت النتائج ان جميع الاغشية هي عشوائية التركيب. اما في فحص مقياس القوى الذرية ( (Atomi Force Microscope (AFM) اظهرت النتئاج انه كلما ازداد تركيز الجسيمات النانوية للذهب والفضة ازدادت معها خشونة السطح. و في فحص المجهر الالكتروني الماسح ((Scanning Electron Microscope (SEM) اظهرت النتائج ان غشاء البولي ستايرين يمتلك تركيب مسامي وهذه المسامات تم ملئها بجسيمات الذهب والفضة النانوية. كما اظهرت نتائج فحص تحولات فورير للاشعة تحت الحمراء (Fourier (Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) ظهور واختفاء في بعض الحزم والتي شاركت في تغيير الخصائص التركيبية خلال عملية التشويب.
ومن خلال القياسات البصرية تبين ان الامتصاصية(Absorption) تزداد مع زيادة نسبة التشويب , وان فجوة الطاقة تقل الى (2.5 eV) عند زيادة تركيز جسيمات الذهب النانوية ,و تقل الى (3.4 eV) عند زيادة تركيز جسيمات الفضة النانوية .وان فجوة الطاقة كانت من النوع المباشر.
درست الخصائص الكهربائية للاغشية المحضرة, حيث وجدت ان المقاومية الكهربائية (Electrical Resistivity) تقل بزيادة نسبة التشويب في حالة اضافة جسيمات الذهب النانوية وتزداد عند اضافة جسيمات الفضة النانوية.
رسبت الاغشية المحضرة على قواعد سيلكون نوع n-type ونوع p-type لتصنيع كاشف ضوئي نوع PS:Au/Si) , (PS:Ag/Si)), ودرست خواص تيار-فولتية تحت ظروف الظلام حيث اظهرت النتائج ان المنحنيات تكون بشكل غير خطي وهذا دلالة على ان ميكانيكية الاتصال غير اومية, و وجد ايضا ان تيار الانحياز العكسي يمتلك منطقتين :في المنطقة الاولى (عند جهود قليلة) التيار يزداد بصورة تدريجية مع زيادة الفولتية المسلطة,اما المنطقة الثانية (عند جهود عالية) فيبدأ التيار بالوصول الى حالة الثباتية.
اما نتائج قياس الاستجابية الطيفية (Spectral Responsivity) اظهرت ان الاستجابية تزداد مع زيادة نسبة التشويب حيث وصلت للكاشف (PS:Au NPs/ p-Si) عند تركيز اشابة (1cc) الى (0.67 A/W) وللكاشف PS:Ag NPs/p-Si)) عند تركيز اشابة (1cc) وصلت الى ,(0.63 A/W)اما الكاشف (PS:Au NPs/ n-Si) عند تركيز اشابة(1cc) وصلت الى (0.44 (A/W, و وصلت للكاشف (PS:Ag NPs/ n-Si)عند تركيز اشابة (1cc) الى (0.28 A/W) عند الطول الموجي ((800 nm , و كذلك بالنسبة الى نتائج الكشفية النوعية(Specific Detectivity) فأنها تزداد تبعا لزيادة الاستجابية الطيفية حيث وصلت اعلى كشفية نوعية للكاشف ((PS:Au NPs/ p-Siعند تركيز اشابة (1cc) الى ( (5*1010 cm Hz1/2 W-1 وللكاشف(PS:Ag NPs/ p-Si) عند تركيز اشابة (1cc) وصلت الى (4.8*1010 cm Hz1/2 W-1), اما الكاشف (PS:Au NPs/ n-Si) عند تركيز اشابة (1cc) وصلت الى (3.4*1010 cm Hz1/2 W-1 ) وللكاشف (PS:Ag NPs/ n-Si) عند تركيز اشابة (1cc)وصلت الى Hz1/2 W-1) cm (0.68*1010 ,عند الطول الموجي (800 nm). ............ انتهى

رجوع