research centers


Search results: Found 6

Listing 1 - 6 of 6
Sort by

Article
Characterization of ZnO thin films grown by chemical bath deposition

Author: Mohammad M. Ali
Journal: Journal of Basrah Researches (Sciences) مجلة ابحاث البصرة ( العلميات) ISSN: 18172695 Year: 2011 Volume: 37 Issue: 3A Pages: 49-56
Publisher: Basrah University جامعة البصرة

Loading...
Loading...
Abstract

The ZnO thin films were prepared by chemical bath deposition technique using glass substrates with bath temperature 80oC and annealing temperatures 300oC, 350oC and 400oC. The X-ray diffraction analysis shows that the prepared samples are polycrystalline and it exhibits hexagonal structure along with c-axis orientation. The average grain size of ZnO thin films was found to be 36.340nm as calculated by XRD using Debye Scherer’s formula. After annealing the films in air the grain size was 32.420nm, 60.993nm and 34.067nm respectively. The optical absorbance of the deposited films was characterized by UV-VIS-NIR spectrometry and shows the presence of direct transition with band gap energy 3.32eV and after annealing, it decreases to 3.12eV, 3.04eV and 3.10eV respectively.

حضُرة (رُسبت) الأغشية الرقيقة لمركب ZnO على القواعد الزجاجية باستعمال تقنية الترسيب الكيميائي CBD بدرجة حرارة ترسيب 80oC، بعدها تمت معاملة تلك الأغشية حراريا بدرجات حرارية مختلفة (عملية التلدين) 300oC و 350oC و 400oC في الهواء. تم تحليل التركيب البلوري للأغشية المحضرة والملدنة عن طريق حيود الأشعة السينية XRD وتبين ان الأغشية متناسقة وناعمة ومتعددة التبلور وتمتلك طوراً واحداً فقط وهو التركيب البلوري السداسي Hexagonal بدون حدوث اي تغيير في التركيب البلوري على طول فترة التحضيرات والتي رافقتها عملية التلدين. أن معدل الحجم الحبيبي لتلك الأغشية هو 36.340nm والمحسوب عن طريق استعمال علاقة ديباي-شيرر وذلك من خلال حيود الأشعة السينية، وبعد أجراء عملية التلدين فأن معدل الحجم الحبيبي أصبح 32.420nm و 60.993nm و 34.067nm على التوالي. قيست الامتصاصية الضوئية للأغشية باستعمال مدى المطيافية UV-VIS-NIR من الضوء وتبين ان لها سمة الأنتقال المباشر مع فجوة طاقة 3.32eV للأغشية المرسبة بدرجة حرارة 80oC وللأغشية الملدنة كانت 3.12eV و 3.04eV و 3.10eV على التوالي.


Article
Annealing Temperature Dependent Structural, Optical and Electrical Properties of Thermally Deposited CdSe Thin Films

Author: Mohammad M. Ali
Journal: Journal of Basrah Researches (Sciences) مجلة ابحاث البصرة ( العلميات) ISSN: 18172695 Year: 2018 Volume: 44 Issue: 1A Pages: 33-46
Publisher: Basrah University جامعة البصرة

Loading...
Loading...
Abstract

CdSe thin films have been deposited on suitably cleaned glass substrates by thermal evaporation method. The pressure during evaporation was maintained at 10-6 to 10-5 Torr. The samples are annealed in vacuum for 2h at various temperatures and characterized by structural, optical and electrical properties. The crystal structure and lattice parameter of these films were determined from X-ray diffractograms. It was observed that the films have a polycrystalline hexagonal (wurtzite) structure with preferred orientation along (002) plane. The crystallite size, dislocation density and micro strain were calculated by considering high intense diffraction peaks of the as-deposited and annealed films. It was found that the average size of the crystallites increases and the average dislocation density decreases with increasing annealing temperature. Absorption and transmittance spectra of these thin films were studied using UV-visible double beam spectrophotometer in the wavelength range of 300 – 1100 nm. The energy band gaps have been determined using absorption spectra. The values of the optical band gap energy, Eg, decreased from 2.37 – 2.08 eV with increasing the annealed temperature. Dependence of optical band gap on crystallite size has also been studied. The electrical resistivity and activation energy of CdSe thin films are calculated by two probe resistivity measurements. The decrease in dc resistivity with increase the grain size was also noted.


Article
Optical and structural characteristics of SnO2 nanocrystalline thin film

Authors: Seif M. Mushari --- Mohammad M. Ali
Journal: JOURNAL OF THI-QAR SCIENCE مجلة علوم ذي قار ISSN: 19918690 Year: 2011 Volume: 3 Issue: 1 Pages: 157-162
Publisher: Thi-Qar University جامعة ذي قار

Loading...
Loading...
Abstract


Abstract


Nanocrystalline tin dioxide (SnO2) thin film was prepared on glass substrate by chemical vapour deposition (CVD), taking starting material tin chloride solution (SnCl2.2H2O). The thin film were characterized for the composition by x-ray diffraction, the XRD result shows a regular, smooth morphology. The deposited film was found to be polycrystalline and consisted only of the tetragonal phase SnO2 with no structural change, and they were well crystallized during deposition. The average grain size was found to be 33.35 nm as calculated by XRD using Debye Scherror Formula. After annealing the films in air at 400, 500, and 600 oC the grain size was 27.905 nm, 27.263 nm, and 32.172 nm respectively. The optical properties (absorbance and transmittance) have been measured.

Key words: SnO2 Nanocrystalline, Surface morphology, structural properties, optical properties.

Keywords


Article
Optical properties of Pb1-xSnxSe epitaxial layers on (100)KCl, NaCl

Author: Mohammad M. Ali & Seif M. Meshari
Journal: Journal of Basrah Researches (Sciences) مجلة ابحاث البصرة ( العلميات) ISSN: 18172695 Year: 2011 Volume: 37 Issue: 2A Pages: 50-56
Publisher: Basrah University جامعة البصرة

Loading...
Loading...
Abstract

Epitaxial Pb1-xSnxSe layers were grown onto cleaved and polished (100) KCl,(100) NaCl and (111)CaF2 substrates in a high vacuum system by means of the hot-wall-epitaxy (HWE) method. The source temperature of Pb1-xSnxSe ~ 570 oC and substrates temperature are ranging from 200 to 275 oC by increasing step 25 oC, growth rate (1.51-2.4 μm/h). The optical absorption constant is determined using FTIR in the (0.496-0.062) eV photon-energy range at room temperature. The data have been analyzed to estimate the forbidden bandwidth.

الشرائح الفوقية للمركب الثلاثي Pb1-xSnxSe نُميت على القواعد الأحادية (100)KClو (100)NaCl و (111)CaF2 تحت ظروف تفريغ عالي باستخدام طريقة HWE، حيث كانت درجة حرارة المصدر للمركب الثلاثي ما يقارب 570 oC بينما تدرجت درجة حرارة القاعدة من 200 الى 275 oC بمقدار زيادة 25 oC لكل مرحلة تبخير، معدل النمو للشرائح أثناء التبخير بحدود (1.51-2.4μm/h). حُددت بعض الخواص الضوئية لهذا المركب باستخدام مطياف FTIR في مدى طاقة الفوتون (0.496-0.062) eV في درجة حرارة الغرفة، تم تحليل هذه الخواص للحصول على حزمة الطاقة الممنوعة أو فجوة الطاقة الضوئية (Egop).


Article
Effect of annealing temperature on the structural and optical properties of ZnS thin films deposited by CBD
تأثير المعاملة الحرارية على الخواص التركيبية والضوئية للأغشية الرقيقة لمركب كبريتيد الخارصين ZnS المحضرة بطريقة ترسيب الحمام الكيميائي.

Author: Mohammad M. Ali* محمـــــــد محســــن علي
Journal: basrah journal of science البصرة للعلوم ISSN: 18140343 Year: 2015 Volume: 33 Issue: 1A Pages: 156-181
Publisher: Basrah University جامعة البصرة

Loading...
Loading...
Abstract

Zinc sulfide thin films were deposited on glass substrates by using chemical bath deposition (CBD) technique at 90oCand annealed at different temperatures (250, 300 and 350oC) in air for 30 minutes. The chemical bath contains the solutions of thiourea, zinc sulphate, ammonia and hydrazine hydrate. Effect of annealing temperature on the microstructure and optical properties of ZnS thin films were investigated. The structural and optical properties of ZnS thin films were characterized using X-ray diffraction [XRD] and UV-Visible-NIR spectrometry. The XRD analyses indicate that ZnS thin films have zinc blende (cubic) structures with (111) preferential orientation. The structural parameters like lattice parameter, crystallite size, micro strain and dislocation density are calculated. The crystallinity is apparently improved with the increase of annealing temperature. The average grain size was found to be 1.9198 nm and after annealing the grain size was 2.1612 nm, 4.2821 nm and 5.7720 nm respectively (grain size increase with the increase of annealing temperatures, whereas dislocation density and micro strain decreases with the increase of annealing temperatures). It is also found that film surface changes to ZnO after the film is annealed at 300-350oC. The transmittance, absorbance and reflectance are recorded in the range of 300-1000 nm, the optical band gap is direct with a value of 3.85eV, but this value decreased to 3.42eV with annealing temperature at 350oC. The result showed that the CBD ZnS thin films annealed at 350oC exhibit the highest transmittance of about 95.50%. The refractive index(n), extinction coefficient(k), optical conductivity and real and imaginary parts of dielectric constant are evaluated. Additionally, the increase of annealing temperature will increase the pores in films, which results in the decrease of refractive indices and increase of extinction coefficients of the film.

حضرت الاغشية الرقيقة لمركب كبريتيد الخارصين ZnS على القواعد الزجاجية باستخدام تقنية ترسيب الحمام الكيميائي (CBD) بدرجة حرارة ترسيب 90oC للحمام المائي وقد تم معاملة تلك الأغشية الرقيقة حراريا بدرجات حرارية مختلفة (250, 300 and 350oC) في الهواء وبزمن قدره 30 دقيقة. يحتوي الحمام الكيميائي على محاليل الثيوريا وكبريتات الخارصين والامونيا وهيدرات الهيدرازين. تم التحقق من تأثير درجة حرارة المعاملة الحرارية على خواص التراكيب الدقيقة ( المجهرية ) والضوئية للأغشية الرقيقة لمركب ZnS . تم تشخيص الخواص التركيبية والضوئية للأغشية الرقيقة لمركب ZnS بواسطة حيود الاشعة السينية ومطياف الأشعة فوق البنفسجية-والمرئية-والقريبة من تحت الحمراء (UV-VIS-NIR) . تشير تحليلات حيود الاشعة السينية الى ان الأغشية الرقيقة لمركب ZnS تمتلك التركيب البلوري المكعب (zinc blende) وبأتجاه نمو مفضل (111) . تم حساب المعاملات التركيبية مثل معامل الشبيكة والحجم البلوري (الحبيبي) والأجهاد الدقيق وكثافة الأنخلاع. نلاحظ تحسن التبلور مع الزيادة بدرجة حرارة المعاملة الحرارية، وقد كان معدل الحجم الحبيبي قبل المعاملة (1.9198 nm) وبعد المعاملة الحرارية اصبح (2.1612 nm) و (4.2821 nm) و (5.7720 nm) على التوالي ( وذلك يدل على ان الحجم الحبيبي يزداد بزيادة درجة حرارة التلدين، بينما يقل الاجهاد الدقيق وكثافة الانخلاع مع زيادة درجة حرارة التلدين ). كذلك وجدنا تغير سطح الغشاء لمركب ZnS الى ZnO بعد معاملة الأغشية بدرجة حرارة ما بين 300-350oC . تم تسجيل النفاذية والامتصاصية والانعكاسية لأغشية ZnS بمدى الاطوال الموجية 300-1000 nm ، تم حساب فجوة الطاقة للانتقال المباشر وكانت قيمتها 3.85eV ولوحظ نقصان فجوة الطاقة الى 3.42eV مع التلدين. نلاحظ من دراسة النفاذية ان الأغشية الملدنة بدرجة حرارة 350oC تمتلك أعلى نفاذية بحدود 95.50% . تم حساب معامل الانكسار ومعامل الخمود وكذلك الجزء الحقيقي والجزء الخيالي للثوابت البصرية والتوصيلية الضوئية. أن زيادة درجة حرارة التلدين تعمل على زيادة المسامات في الأغشية، والتي ينتج عنها نقصان في معامل الانكسار وزيادة في معامل الخمود للغشاء.


Article
Effect of Annealing Temperature on Structural and Optical Properties of CdS Thin Films

Authors: Alaa S. Al-Kabbi --- Saeed J. Abbas --- Mohammad M. Ali
Journal: Journal of Basrah Researches (Sciences) مجلة ابحاث البصرة ( العلميات) ISSN: 18172695 Year: 2019 Volume: 45 Issue: 1A Pages: 1-13
Publisher: Basrah University جامعة البصرة

Loading...
Loading...
Abstract

The CdS thin films were deposited on glass substrates by two different methods, chemical bath deposition (CBD) and thermal evaporation (T.E.). The effect of annealing temperature on the structural and optical properties of the CdS thin films were investigated. The structural properties of CdS thin film was studied by X-ray diffraction. It was observed that the films have a polycrystalline hexagonal (wurtzite) structure with preferred orientation along (002) plane. The crystallite size calculated from XRD increases as the annealing temperature is increased. We observed that the lattice constant, micro strain, dislocation densities and number of crystallites per unit area of the films are quite different in these processes from XRD analysis by considering high intense diffraction peaks of the as-deposited and annealed films. The energy band gap in nanocrystalline CdS thin films has been estimated from absorption measurements. The band gap values for CBD-CdS thin films decreased from 2.75 to 2.45 eV and for T.E.-CdS thin films decreased from 2.60 to 2.43 eV with increasing annealing temperature. Small nanocrystals display wide band gaps as a result of the quantum confinement experienced by nanocrystals of a certain size

Listing 1 - 6 of 6
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (6)


Language

English (6)


Year
From To Submit

2019 (1)

2018 (1)

2015 (1)

2011 (3)