TY - JOUR ID - TI - Porous Silicon Refractive Index Measurements with the Assistance of Two types of Lasers AU - Saad A. Mohammed Salih PY - 2017 VL - 20 IS - 5 SP - 1034 EP - 1039 JO - Al-Nahrain Journal for Engineering Sciences مجلة النهرين للعلوم الهندسية SN - 25219154 25219162 AB - Porous Silicon (PSi) samples with (100) orientation n-type were prepared by photo-electrochemical etching process for different variable parameters and fixed electrolyte solution HF:C2H5OH:H2O (2:3:3). Physical and optical properties of PSi would be varied with the variation of process parameters such as current density, anodization time and laser wavelengths. Two types of 50 mW diode lasers were chosen, 473 nm Blue & 532 nm green at 20 mA/cm2 & 15 min etching time to assist the iodization process. The band gap of the fabricated layer has raised up to (2.9 eV) which is more than twice its original value for the c-Si (1.12 eV). Exploiting the obtained gap energy values, the refractive index of porous silicon layer was calculated depending upon Vandamme empirical relation. It was observed that the porosity is modifiable through etching conditions, which in turn makes refractive index also modifiable. Thus, the calculation depended on taking certain parameters as the current density and etching time in order to compare the effect of applying the two laser wavelengths. AFM was applied to observe the homogeneity and roughness of the PSi mono-layer. The results are in a very good agreement with the range of the refractive indices of PSi and the illumination with green laser gives a better conclusion to use in solar cells as a good absorber and a bad reflector.

تم تحضير عينات من السلكو ن المسامي على الوجه (n) من وجهي السلكون الخالص بعملية التنميش الضوئي-الكهروكيميائي اعتمادا على اعلومات متعددة وعلى ثبوت نسبة سائل التحلل الكهربائي بالمقدار ..HF:C2H5OH:H2O (2:3:3) .... تتغير الخواص الفيزيائية والضوئية للسلكون المسامي بتغير هذه الاعلومات مثل تغير كثافة التيار و زمن التحلل والاطوال الموجية لليزرات .في هذا البحث استعمل نوعان من الليزرات الدايودية ذوات 50 mW هما الليزر الازرق 473 nm والليزر الاخضر 532 nm وعند زمن التنميش المختار 15 دقيقة وكثافة تيار 20 mA/cm2 للمساعدة في انجاز التفاعل .ازدادت طاقة الفجوة للسلكون المسامي في بعض الحالات لاكثر من الضعف لتصل الى (2.9 eV) بدلا من 1.12 eV)) . تم استغلال طاقات الفجوة المستحصلة من تفاعل نوعي الليزراتالمطبقة لحساب معامل انكسار السلكون المسامي اعتمادا على العلاقة التجريبية للعالم (فاندام). لوحظ ان ان مسامية الطبقة تتغير بتغير اعلومات التفاعل وهذا بدوره يغير من قيم معامل الانكسار ولذلك فان الحسابات اعتمدت على تثبيت اعلومات التفاعل خاصة الكثافة الكهربائية كي تتسنى المقارنة بين افضلية الطولين الموجيين لليزرات المستعملة. طبق فحص PL وAFM على هذه النماذج لملاحظة مدى التجانس في مسامية طبقة السلكون ومدى خشونة سطحه اضافة الى مدى سمكه. اظهرت النتائج توافقا جيدا جدا مع مدى قيم معاملات انكسار السلكون المسامي المستنبطة بطرق اخرى وظهر ان افضل معامل انكسار لطبقة السلكون المسامي التي تقل معها نسبة انعكاس الضوء وزيادة نسبة امتصاصه في الخلية الشمسية هي عند تطبيق الليزر الاخضر . ER -