research centers


Search results: Found 7

Listing 1 - 7 of 7
Sort by

Article
Growth of Nanostructured CdO:In Films by Pulsed Laser Deposition

Authors: Ali A. Yousif --- Mazin H. Hasan
Journal: Iraqi Journal of Applied Physics المجلة العراقية للفيزياء التطبيقية ISSN: 18132065 23091673 Year: 2015 Volume: 11 Issue: 1 Pages: 15-19
Publisher: iraqi society for alternative and renewable energy sources and techniques الجمعية العراقية لمصادر وتقنيات الطاقة البديلة والمستجدة

Loading...
Loading...
Abstract

In this work, indium-doped cadmium oxide (CdO:In) films were prepared by Pulsed Laser Deposition (PLD) on sapphire α- Al2O3 (006) substrate with thickness of about 100nm for all CdO:In films at different deposition conditions and the number of laser pulses was 100 pulses, by Nd-YAG Q-Switching second harmonic generation (SHG) pulsed laser with a wavelength of 532nm, repetition rate 10Hz and pulsed width 10ns. The effect of doping on the structure and morphology properties of the CdO:In films have been investigated by X-Ray diffraction (XRD), and Atomic Force Microscopy (AFM). The result showed that nano-crystalline and (111)-oriented CdO films were obtained at substrate temperature of 400°C, laser fluence 400mJ. The smallest grain size was obtained at 7wt.% In are 16.52nm, this indicates the superior nanocrystallinity of the films which also has observed from the SEM and AFM images. The surface morphology of the films reveals that presence of indium content in the structure did affect the surface morphology of the films significantly.


Article
A Study on Structural and Optical Properties of Nanostructure MgxZn1-xO Thin Films Using Pulsed Laser Deposition
دراسة الخصائص التركيبية والبصرية للاغشية الرقيقة ZnO المشوبة ب Mg ذات التراكيب النانوية باستخدام تقنية الليزر النبضي

Authors: Ali A. Yousif --- Marwa A. Abd-Majeed
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2014 Volume: 32 Issue: 6 Part (B) Scientific Pages: 1030-1050
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

For this paper, films have been grown under various deposition conditions in order to understand the effect of processing on the film properties and to specify the optimum condition, namely substrate at temperatures of 400°C, oxygen pressure (2×10-1) mbar, laser fluence 400 mJ, and with different Mg doping (x=0, 0.02, 0.04, 0.06), using double frequency Q-switching Nd:YAG laser beam (wavelength 532nm), repetition rate (1-6) Hz and the pulse duration of (10 ns), to deposit MgxZn1-xO films on glass substrates with thickness of about 200±10 nm for all MgxZn1-xO films at different deposition condition and the number of laser pulses was 100 pulses. The X-rays spectra revealed that the presence of diffraction peaks indicates that the polycrystalline of the films depended strongly on the Mg-content in the layers. All the grown films is (101) as predominant reflection. The Scanning Electron Microscopy (SEM) images, the average grain size less than 50 nm. From the study of atomic force microscopy (AFM), we can determine the root mean square (RMS) surface roughness of Mg doped ZnO films. The optical properties were characterized by the transmittance and absorption spectroscopy at room temperature, measured in the range from (300 - 900) nm. For all the films, the average transmittance in the visible wavelength region λ = (400 - 800) nm is greater than (70%). The maximum value of the transmittance is greater than (95%) was obtained for these films. (Eg) values of MgxZn1-xO thin films are (3.37, 3.59, 3.82, and 4)eV corresponding to the Mg-content (x = 0, 0.02, 0.04 and 0.06) respectively. In other word, the optical band gap of MgxZn1-xO thin films become wider as Mg-content increases and can be precisely controlled between 3.37 and 4eV.

تم في هذا البحث دراسة نمو الاغشية بظروف ترسيب مختلفة لفهم تاثير طريقة التحضير على خصائص الغشاء و لتحديد افضل الظروف التحضيرية وتتمثل بدرجة الحرارة ,400°C وضغط الاوكسجين(2×10-1) mbar , كثافة طاقة الليزر الساقطة 400mJ وباختلاف تشويب المغنيسيوم (x=0, 0.02, 0.04, 0.06) باستخدام التردد المضاعف لليزر النيديميوم- ياك والذي يعمل بتقنية عامل النوعية عند الطول الموجي 532nm بمعدل تكرارية (1 – 6) هرتز وامد نبضة 10 نانوثانية لترسيب اغشية اوكسيد الخارصين المشوب بلمغنيسيوم MgxZn1-xO على قواعد من الزجاج بسمك 200±10نانومتر وعدد نبضات 100 نبضة لكل الاغشية باختلاف ظروف الترسيب. أطياف الأشعة السينية اثبتت بأن نتائج قمم الحيود تشيرالى ان درجة التبلور للاغشية تعتمد بقوة على كمية المغنيسيوم في الطبقات. جميع الأغشية المنماة تمتلك المستوي (101) كانعكاس سائد هي أغشية ذات تركيب سداسي متعددة التبلور يكون فيها المستوي (101) هو المستوي السائد. قياسات المجهر الالكتروني الماسح فقد وجد ان معدل الحجم الحبيبي كان اقل من50 نانومتر . من دراسة مجهر القوى الذرّيه نسطيع أن نحدد مربع الجذر المتوسط (RMS) لخشونة سطح اغشية اوكسيد الخارصين المشوبة بالمغنيسيوم. الخصائص البصرية تمت دراستها بوساطة قياس طيف النفاذية والامتصاصية عند درجة حرارة الغرفة, لمدى طول موجي يتراوح من (300 - 900) nm . معدل النفاذية لجميع الأغشية للمنطقة المرئية من الطيف λ = (400 - 800) nm تكون اكبر من ( 70 % ) وتصل في احدى النماذج لاكثر من ( 95 %) . ان قيم فجوة الطاقة ( (Egلهذه الأغشية تساوي ( 3.37, 3.59, 3.82, 4) الكترون- فولت لكل من التراكيز ( x = 0, 0.02, 0.04, 0.06) على التوالي. كما ان قيم فجوة الطاقة تزداد بزيادة نسبة المغنيسيوم في الأغشية ويمكن التحكم بقيمة فجوة الطاقة بالضبط بين (3.37 و (4 الكترون – فولت.


Article
Effect of Alumina-Doping on Structural and Optical Properties of Zno Thin Films by Pulsed Laser Deposition
تاثير الالمنيوم المشوب على الخصائص التركيبية والبصرية للغشاء الرقيق ZnO بواسطة الترسيب بالليزر (PLD)

Authors: Ali A. Yousif --- Nadir F. Habubi --- Adawiya J.Haidar
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2010 Volume: 28 Issue: 14 Pages: 4677-4686
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Alumina-doped Zinc Oxide (AZO) thin films on quarts glass substrateshave been deposited by pulsed laser deposition technique using a pulsed Nd-YAG laser with the wavelength of (ë= 532 nm) and duration (7ns).The structural and optical properties of these films were characterized as a function of Al2O3 content (0-5w.t%)in the target at substrate temperatures (400°C) and energy fluence (0.4 J/cm2). The X-ray diffraction patterns of the films showed that the undoped and Al2O3 -doped ZnO films exhibit wurtzite crystal structure and high crystalline quality. The optical properties were characterized bytransmittance, absorption spectroscopy measurements. For all films the average transmission in the wavelength range (330-900) nm was over 90% and the absorption edge shifted toward a shorter wavelength as Al2O3 concentration increased. The optical energy gap of Al2O3 doped ZnO thin films, measured from transmittance spectra could be controlled between (3.32eV and 3.59eV) by adjusting alumina concentration. AFM results show that the samples with increasing concentration of Al2O3, the surface roughness increases

جرى ترسيب اغشية اوكسيد الخارصين المطعمة بالالومينا على قواعد الكوارتز بتقنية الترسيب 532 ) و امد نبضة nm) بالليزر باستخدام ليزر النيدميوم-ياك النبضي العامل بالطول الموجي .(7ns) 0-5% )و wt) تم دراسة الخصائص البصرية و التركبية للاغشية المحضرة كدالة لنسبة تطعيم 0.4 ).اظهرت انماط حيود اشعة اكس J/cm) بدرجة حرارة 400 درجة مئوية وكثافة طاقة التركيب السداسي لاوكسيد في حبيباته للاهداف المطعمة و الغير مطعمة و تبلور عالي . اما بالنسبة للخصائص البصرية و التي تبينت من خلال اخذ طيف النفاذية,فكانت معدل330-900 ) اعلى من % 90 و زحزحة حافة nm) النفاذية للاغشية كلها ضمن ا لمدى الطيفي الامتصاص باتجاه الاطوال الموجية القصيرة بزيادة تركيز الالومينا. وحسب فجوة الطاقة من 3.32-3.59 ) من خلال تغير تركيز الالومينا.وقد eV) خلال طيف النفاذية وكانت تتراوح بين اظهرت نتائج مجهر القوى الذري زيادة الخشونة بزيادة تركيزنسبة الالومينا الى اوكسيد الخارصين .

Keywords


Article
Doping Effect on the Structural Properties of Zno: Al2O3 Thin Films by Pulsed Laser Deposition

Authors: Adawiya J.Haidar --- Nadir F. Habubi --- Ali A. Yousif
Journal: Al-Nahrain Journal of Science مجلة النهرين للعلوم ISSN: (print)26635453,(online)26635461 Year: 2011 Volume: 14 Issue: 4 Pages: 73-80
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

Polycrystalline Alumina-doped Zinc Oxide (AZO) thin films on glass substrates have been deposited by pulsed laser deposition technique using pulsed Nd-YAG laser with wavelength (λ= 532 nm) and duration (7ns). The structural properties of these films were characterized as a function of Al2O3 content (1 w.t%, 3 w.t% and 5 w.t %) in the target at substrate temperatures (200°C and 400°C) and energy fluence (0.4 J/cm2). The X-ray diffraction patterns and scanning electron microscopy (SEM) for the films showed that the undoped and Al2O3-doped ZnO films exhibit hexagonal wurtzite crystal structure and high polycrystalline quality with a preferred orientation along (100) plane. The grain size increases as the Al2O3 concentration increases to 85.6 nm. The surface morphology of the films obtained by scanning electron microscopy reveals that presence of Al2O3 content in the structure did affect the surface morphology of the films significantly.

في هذا البحث، تم ترسيب أغشية اوكسيد الزنك المشوب بالالومينا ((AZO ذو تركيب متعدد البلورات، تم ترسيبها على قواعد من الزجاج باستخدام تقنية ترسيب بالليزر النبضي، حيث استخدام ليزر النيديميوم- ياك عند الطول الموجي (532 نانومتر) وآمد نبضة ( 7 نانو ثانية). تم دراسة الخصائص التركيبية كدالة لتركيز الالومينا بنسب (% 1 ,% 3 و % 5) في الهدف عند درجة حرارة القاعدة (200°C and 400°C) وكثافة طاقة الليزر الساقطة (0.4 J/cm2). اظهرت نتأئج حيود الاشعة السينية وفحص المجهر الالكتروني (SEM) بالنسبة للاغشية الغير المشوبه والمشوبه بأنها ذات تركيب سداسي متعدد التبلور وباتجاه مفضل غلى طول المستوي (100). ان حجم الحبيبات يزداد بزيادة تركيز الالومينا الى (85.6 نانومتر). ان التركيب السطحي الذي حصلنا عليه من فحص المجهر الالكتروني بالنسبة للاغشية المشوب الالومينا كان له تأثير على تركيب الاغشية بشكل واضح.


Article
Annealing Effect on the Growth of Nanostructured TiO2 Thin Films by Pulsed Laser Deposition (PLD)
تأثير التلوين على انماء الاغشية الدقيقة ل((TiO2 ذات التركيب الثانوي بواسطة تركيب الليزر النبضي

Authors: Sarmad S.Kaduory --- Ali A.Yousif --- Adawiya J. Haider --- Khaled Z.Yahya
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2013 Volume: 31 Issue: 4 Part (B) Scientific Pages: 460-470
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

In this work, Nanostructured TiO2 thin films were grown by pulsed laser deposition (PLD) technique on glass substrates at 300 °C. TiO2 thin films were then annealed at 400-600 °C in air for a period of 2 hours. Effect of annealing on the structure, morphology and optical properties were studied. The X-ray diffraction (XRD) and Atomic Force Microscopy (AFM) measurements confirmed that the films grown by this technique have good crystalline tetragonal mixed anatase and rutile phase structure and homogeneous surface. The study also reveals that the RMS value of thin films roughness increased with increasing annealing temperature .The optical properties of the films were studied by UV-VIS spectrophotometer. The optical transmission results shows that the transmission over than ~65% which decrease with the increasing of annealing temperatures. The allowed indirect optical band gap of the films was estimated to be in the range from 3.49 to 3.1 eV. The allowed direct band gap was found to decrease from 3.74 to 3.55 eV with the increase of annealing temperature. The refractive index of the films was found from 2.27 -2.98 at 550nm. The extinction coefficient increase with annealing temperature.

في هذه البحث، تم انماء أغشية اوكسيد التيتانيوم ((TiO2 النانوية بواسطة تقنية ترسيب الليزر النبضي (PLD) على قواعد زجاجية في درجة حرارة 300 مئوية. ومن ثم لدنت أغشية TiO2 الرقيقة من 400 الى 600 درجة مئوية في الهواء لمدة ساعتين . وتم دراسة تأثير التلدين على تركيب وطبوغرافية السطح والخصائص البصرية. من قياسات حيود الأشعة السينية (XRD) ومجهر القوة الذرية ((AFM اثبت بأن الاغشية المنمات بهذه الطريقة لها تبلور جيد وذات تركيب رباعي وخليط من طورين الأناتاس والروتيل وذات سطح متجانس. وتظهر الدراسة بأن قيم RMS للأغشية الرقيقة والخشونة تزداد مع زيادة درجة الحرارة التلدين. وتم دراسة الخصائص البصرية للأغشية في مطياف النفاذية للأشعة المرئية وفوق البنفسجية (قيست بواسطة مطياف(UV-VIS . نتائج النفاذية الضوئية تظهر بأن هنالك نفاذية أكثر من~ 65٪ والتي تقل مع زيادة درجات الحرارة التلدين. فجوة الطاقة البصرية المسموحة الغير مباشرة الأغشية قدرة بحدود من 3.49 الى 3.1 الكترون فولت. ووجد ان فجوة الطاقة البصرية المسموحة المباشرة تقل من 3.74 الى 3.55 إلكترون فولت بزيادة درجة حرارة التلدين. ووجد ان معامل الانكسار للأغشية تتراوح من 2.27 الى 2.98 عند الطول الموجي 550 نانومتر. وان معامل الخمود يزداد بزيادة درجة حرارة التلدين


Article
Study of Annealing Effect on the Some Physical Properties of Nanostructured TiO2 films prepared by PLD
دراسة تأثير التلدين على بعض الخصائص الفيزيائية للأغشية TiO2التركيب النانوي المصنعة بتقنية PLD

Authors: Ali A.Yousif علي احمد يوسف --- Sarmad S. Al-Obaidi سرمد العبيدي
Journal: Journal of College of Education مجلة كلية التربية ISSN: 18120380 Year: 2013 Issue: 3 Pages: 139-160
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

Nanostructured Titanium Dioxide (TiO2) thin films were prepared by pulsed laser deposition (PLD) on the glass substrates. The effects of different annealing temperature (400, 500 and 600 °C) towards the some physical properties such as structural, morphological and optical have been studied. From X-ray diffraction result, the crystallinity of TiO2 thin films improved at higher annealing temperature. It also could be observed that the rutile phase start to exist at annealing temperatures of 500 °C and 600 °C. The Full Width at Half Maximum (FWHM) of the (101) peaks of these films decreases from 0.450° to 0.301° with increasing of annealing temperature. AFM measurements confirmed that the films grown by this technique have good crystalline and homogeneous surface. The Root Mean Square (RMS) value of thin films surface roughness increased with increasing of the annealing temperature. From UV-VIS spectrophotometer measurements, the optical transmission results shows that theمجلة كلية التربية ............................................................. العدد الثالث 3102140transmission over than ~65% in the near-infrared region which decrease with the increasing of annealing temperatures. The allowed indirect optical band gap of the films was estimated to be in the range from 3.49 to 3.1 eV. The allowed direct band gap was found to decrease from 3.74 eV to 3.55 eV with the increase of annealing temperature. The refractive index of the films was found from 2.27 -2.98 at 550nm. The extinction coefficient, real and imaginary parts of the dielectric constant increase with annealing temperature.


Article
Gas sensitivity properties of TiO2/Ag nanocomposite films prepared by pulse laser deposition
خصائص المتحسس الغازي للغشاء المتراكب النانوي TiO2/Ag المحضر بطريقة الليزر النبضي

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, a double frequency Q-switching Nd:YAG laser beam (1064 nm and λ= 532 nm, repetition rate 6 Hz and the pulse duration 10ns) have been used, to deposit TiO2 pure and nanocomposites thin films with noble metal (Ag) at various concentration ratios of (0, 10, 20, 30, 40 and 50 wt.%) on glass and p-Si wafer (111) substrates using Pulse Laser Deposition (PLD) technique. Many growth parameters have been considered to specify the optimum condition, namely substrate temperature (300˚C), oxygen pressure (2.8×10-4 mbar), laser energy (700) mJ and the number of laser shots was 400 pulses with thickness of about 170 nm. The surface morphology of the thin films has been studied by using atomic force microscopes (AFM). The Root Mean Square (RMS) value of thin films surface roughness increased with increasing of Ag contents, while the crystallite size was found to decrease with increase in different silver content. The sensitivity toward NO2 and NH3 gas has been measured under different ppm concentrations. TiO2 with noble metal has a sensitivity higher than pure TiO2 where as TiO2 with Ag metal deposited on glass substrate has maximum sensitivity to NO2 gas with a value of ~(50 %) at the nanocomposite 90%TiO2/10%Ag films with best operation temperature at 200 °C. In addition, noble metal like Ag to the titanium dioxide materials makes them sensitive to NO2 gas.

تم في هذه الدراسة استخدام حزمة ليزر النديميوم-ياك ذات التردد المضاعف و بتقنية المفتاح Q, ذات الطول الموجي 1064 نانومتر و ذات الطول الموجي 532 نانومتر و بمعدل تكرار 6 هيرتز, و زمن نبضة مقداره 10 نانو ثانية لترسيب الغشاء للمتراكب النانوي TiO2 النقي و المخلوط مع العنصر النبيل Ag بنسب تراكيز مختلفة (10, 20, 30, 40 and 50) % wt. على قواعد من الزجاج و الوفر سليكون (111) باستخدام تقنية الترسيب بالليزر النبضي (PLD). عدة معلمات انماء اخذت بنظر الاعتبار لتحديد الشروط المثلى كتحديد درجة حرارة القاعدة عند (300 oC), ضغط الاوكسجين (2.8x10-4), طاقة الليزر (700 mJ), عدد النبضات (400) نبضة و سمك الغشاء المرسب (170 nm). تم دراسة تضاريس السطح باستخدام مجهر القوة الذرية (AFM). و تظهر الدراسة بأن قيم RMS للاغشية الرقيقة و خشونة السطح ازدادت بزيادة محتوى الفضة, بينما الحجم البلوري قل بزيادة محتوى الفضة. تم قياس التحسسية لغاز NO2 و NH3 عند تراكيز مختلفة لكل جزء من المليون من الغاز (ppm). ان تحسسية اوكسيد التيتانيوم المخلوط مع العنصر النبيل الفضة اعلى مما في حالة اوكسيد التيتانيوم لوحده و المحضرة على قواعد من الزجاج و اعلى حساسية لغاز No2 استطاع الغشاء تحسسها كانت بحدود 50% تقريبا للغشاء المتراكب النانوي 90%TiO2/10%Ag عند افضل درجة حرارة تشغيل و كانت عند (200 oC). ان اضافة العنصر النبيل مثل الفضة جعل الاغشية المحضرة اكثر تحسسية لغاز NO2.

Listing 1 - 7 of 7
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (7)


Language

English (7)


Year
From To Submit

2017 (1)

2015 (1)

2014 (1)

2013 (2)

2011 (1)

More...