TY - JOUR ID - TI - Effect of laser Fluence Energy on Morphological, Structural and Optical Properties of Gold and Silver Thin Films Prepared by Pulse Laser Deposition Method تأثير كثافة طاقة الليزر على المورفولوجيا و التركيب و الخصائص البصرية للأغشية الرقيقة للذهب والفضة المحضرة بطريقة الترسيب بالليزر النبضي AU - Maha Al-Kinany AU - Ghaleb A. Al-Dahash AU - Jasim Al-Shahban PY - 2015 VL - 33 IS - 9 Part (B) Scientific SP - 1561 EP - 1570 JO - Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا SN - 16816900 24120758 AB - We report the growth and characterization of (Ag, Au) nanoparticles thin films deposition on a glass substrate by pulse laser deposition (PLD) method. The (Ag, Au) thin films prepared through different laser fluence (0.4, 0.6 and 0.7) J/cm2. The effect of laser fluence energy on the morphological, structural and optical properties were studied by XRD, AFM and UV-Visible spectrophotometer. X-ray diffraction showed nanostructure, with dominated peak at 2θ values 38.3182° corresponding to (111) for silver and peak observed at 2θ values 38.2° which can be indexed to the (111) of face-centered cubic (fcc) structure for Au. Surface topography studied by atomic force microscopy revealed narrowed size distributions, with grain sizes ranging from 21.81 to 37.06 nm for Ag, and grain sizes ranging from 12.63 to 15.01nm for Au thin films. The results showed the Average gran Size increased with increasing laser fluence energy and RMS roughness increased with increasing laser fluence energy. Optical properties measurements showed that(Ag, Au) thin films have two peak the first one related with interband transitions, and the second peak formation of a surface plasmon peak (SPR). Optical properties measurements showed transformation from metallic properties of bulk (Ag, Au) to semiconductor properties when formed by sort of nanostructure evidenced by the formation of optical energy gap about (0.8, 0.7 and 0.5) eV when laser fluence increased (0.4, 0.6 and 0.7) J/cm2 respectively for Ag thin films. when grain size become smaller the optical energy gap increased. Optical energy gap(Eg) decreased (1.4, 1.2 and 0.8) eV when laser fluence increased (0.4, 0.6 and 0.7) J/cm2 respectively for Au thin films.

تمت دراسة النمو و الخصائص لأغشية (Ag,Au) النانوية المرسبة على ركائز زجاجية بطريقة الترسيب باستخدام الليزر النبضي (PLD). اغشية (Ag,Au) الرقيقة حضرت باستخدام كثافة طاقة ليزر مختلفة (0.4, 0.6 and 0.7) J/cm2 . تأثير كثافة طاقة الليزر على المورفولوجيا والتركيب والخصائص البصرية تمت دراستها باستخدام XRD, AFM and UV-Visible spectrophotometer .حيود الاشعة السينية اظهر التراكيب النانوية, وكانت اعلى قمة عند الزاوية 2θ التي قيمتها 38.3182°المطابقة ل(111) للفضة, , و اعلى قمة عند الزاوية 2θ التي قيمتها 38. 2°المطابقة ل(111) للذهب المتمركز الاوجه. طوبوغرافية السطح درست باستخدام مجهر القوة الذرية حيث كشف ان حجم التوزيع سوف يتضيق والحجم الحبيبي يتراوح من 21.81nm الى 37.06 nm لأغشية الفضة, والحجم الحبيبي يتراوح من 12.63nm الى 15.01nm لأغشية الذهب. النتائج اضهرت ان معدل الحجم الحبيبي يزداد بزيادة كثافة طاقة الليزر و خشونة السطح تزداد بزيادة كثافة طاقة الليزر. قياسات الخواص البصرية الامتصاصية بينت ان الاغشية الرقيقة للفضة والذهب تمتلك قمتين الاولى تعود الى الانتقالات بين حزم الطاقة الداخلية , والثانية تعود الى التردد الرنيني للبلازمون (SPR). قياسات الخواص البصرية بينت تحول خواص المادة من خواص المعدن الى خواص اشباه الموصلات وان الاغشية تمتلك فجوة طاقة بصرية تقل(0.8, 0.7 and 0.5) eV بزيادة كثافة طاقة الليزر(0.4, 0.6 and 0.7) J/cm2 للأغشية الرقيقة للفضة. عندما يقل الحجم الحبيبي للمادة النانوية فان فجوة الطاقة البصرية تزداد. فجوة الطاقة البصرية تقل(1.4, 1.2 and 0.8) eV بزيادة كثافة طاقة الليزر(0.4, 0.6 and 0.7) J/cm2 للأغشية الرقيقة للذهب. ER -