Fulltext

STUDY THE EFFECT OF SUBSTRATE TEMPERATURE ON THE ELECTRICAL PROPERTIES OF THIN FILM CUGAS2 COMPOUND

دراسة تأثير درجة الحرارة الترسيب على الخواص الكهربائية لأغشية المركب CuGaS2

مؤيد نور الدين فتح الله

AL-TAQANI مجلة التقني
ISSN: 1818653X Year: 2012 Volume: 25 Issue: 3 Pages: A97-A107
Publisher: Foundation of technical education هيئة التعليم التقني

Abstract

In the Present study , CuGaS2 alloys have been Prepared by mixing stochiometric weight of Cu, Ga and S , then melting them under vacuum of about ( 3 × 10-2 mbar) in a sealed quartz ampoule. The thin films have been prepared by depositing the alloy on soda glass substrate , heated at different temperatures and using the thermal evaporated technique under pressure of about (3 × 10-6 mbar ). The electrical conductivity , was characterized by two activation energies in the temperature range {(-120 °C) to 25 °C}. The maximum room temperature conductivity was ( 17.6 Ω-1.cm-1). From the Hall effect measurements the type of the carriers , the carrier concentration , and that Hall mobility , at room temperature , have been deduced. The films were of n- type. The maximum value of the carrier concentration were (9.1 × 10 18 cm-3 ) for films prepared at (150 °C) and the minimum value were (1.65 × 10 18 cm-3) for films prepared at (350 °C) , while the Hall mobility had maximum value (36.45cm2/v.sec) for films prepared at (150 °C) and the minimum value was (6.08 cm2/v.sec) for films prepared at (350 °C).

تمت دراسة تأثير درجة حرارة الترسيب ( Ts) على الخواص الكهربائية لأغشية المركب ( CuGaS2) المحضرة بطريقة التبخير الحراري خلال الفراغ على أرضيات زجاجية بدرجات حرارة ترسيب مختلفة . حضرت السبيكة في أبنوبة من الكوارتز مغلقة تحت ضغط فراغي (3x10-2 m bar) . لقد أظهرت قياسات التوصيلية الكهربائية أن لهذه الأغشية طاقتي تنشيط خلال مدى درجات الحرارة { ( - 120 °C ) – 25 °C } وكانت أعلى توصيلية في درجة حرارة الغرفة هي ( 17.6 Ω -1 .cm-1 ) للأغشية المحضرة في درجة ( 150 °C ) وأقل توصيلية (1.6 Ω -1 .cm-1 ) للأغشية المحضرة في درجة حرارة ( 350 C° ) ولوحظ أن كثافة الحالات الموضعية الناتجة عن التركيب غير النقي ( nonstoichometric ) تقل بزيادة درجة حرارة الترسيب . تم استنتاج نوع وتركيز حوامل الشحنات من خلال قياسات تأثير هول وتم حساب تحركية في درجة حرارة الغرفة . لقد كانت جميع الأغشية المحضرة ذات توصيلية من نوع n- . لقد هبط تركيز حاملات الشحنة ( 9.1x 1018 cm-3 ) للأغشية المحضرة بدرجة ( 150 °C ) الى ( 1.65 x 1018 cm-3 ) للأغشية المحضرة في درجة ( 350 °C ) . أما أعلى تحركية فكانت ( 36.45cm2/v.sec) للأغشية المحضرة بدرجة (°C ( 150 وأقل تحركية (6.08 cm2/v.sec ) للأغشية المحضرة بدرجة ( 350 °C ) .