تأثير تشعيع ليزر البيكو ثانية على خصائص الأغشية الرقيقة لأكسيد الزنك المشبع بالألمنيوم النانوي
Title 1. Effect of picosecond-laser irradiation on the properties of nanostructured aluminium-doped zinc oxide thin films
الباحث الرئيس محمد نذير الدين خان
الباحثون المشاركون
التخصص: الفيزياء
التخصص الدقيق: فيزياء الليزر والنانو
المستخلص: يتم تصنيع أغشية رقيقة من أكسيد الزنك النانوي مع تركيزات مختلفة من الالمنيوم على ركائز زجاجية باستخدام طريقة spin-coated sol– gel. تمت دراسة تأثير إشعاع ليزر البيكو ثانية على هذه الأغشية الرقيقة باستخدام تقنيات بصرية مختلفة. يتم فحص خصائصها الهيكلية والبصرية باستخدام حيود الأشعة السينية ، وأطياف امتصاص الأشعة تحت الحمراء القريبة ، والتلألؤ الضوئي. يتم حساب قيم فجوة الحزمة الضوئية باستخدام طريقة Tauc. لوحظ تباين طفيف في الكثافة النسبية لانحراف الأشعة السينية واتساع الخطوط نتيجة تشعيع الليزر الذي يسبب بعض الاضطرابات في التبلور. تنخفض الشدة النسبية لأطياف الامتصاص والانبعاث مع زيادة نسبة الألمنيوم وزمن التعرض لليزر. تعتمد قيمة هذا النقصان على تركيز الإشابة. علاوة على ذلك ، يكشف الانبعاث عن تحول طفيف في اللون الأحمر. يتغير حجم البلورات النانوية أيضًا بنسب مختلفة من الاشابة أوقات التعرض. يُعزى انخفاض الكثافة النسبية الى تغيير أحجام البلورات النانوية وتركيب الطبقة السطحية.
Abstract: Thin films of nanostructured zinc oxide doped with aluminium of different concentrations are synthesized on glass substrates, using a spin-coated sol– gel method. The effect of picosecond-laser irradiation on these thin films is studied using different optical techniques. Their structural and optical properties are investigated using X-ray diffraction, near-visible and infrared absorption spectra and photoluminescence. Optical bandgap values are calculated using a Tauc’s method. Slight variation in the relative intensity of X-ray diffraction and broadening of the lines are observed as a result of laser irradiation that causes some disorder in crystallinity. The relative intensities of the absorption and emission spectra decrease with increasing percentage of aluminium and laser-exposure time. The value of this decrease depends on the dopant concentration. Moreover, the emission reveals a slight red shift. The size of nanocrystals also changes at different Al doping percentages and exposure times. The reduction of the relative intensities mentioned above is attributed to changing nanocrystal sizes and structure of a surface layer.
الحالة: محكم ومنشور
جهة التحكيم: Ministry of Education and Science of Ukraine