research centers


Search results: Found 3

Listing 1 - 3 of 3
Sort by

Article
Structural and optical properties of BaTiO3 thin films prepared by pulsed laser deposition
الخواص التركيبية والبصرية لأغشية الباريوم تيتانيت الـرقيقة الـمرسبة بتقنية الليزر النبضي

Authors: Qusay A. Hussein قصي علي حسين --- Issam M.Ibrahim عصام محمد ابراهيم --- K.T.Al-Rasoul خالد طه الرسول
Journal: Iraqi Journal of Physics المجلة العراقية للفيزياء ISSN: 20704003 Year: 2012 Volume: 10 Issue: 17 Pages: 41-44
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

BaTiO3 thin films have been deposited on Si (111) and glass substrates by using pulsed laser deposition technique. The films were characterized by using X-ray diffraction, atomic force microscope and optical transmission spectra. The films growth on Si after annealing at 873K showed a polycrystalline nature, and exhibited tetragonal structure, while on glass substrate no growth was noticed at that temperature. UV-VIS transmittance measurements showed that the films are highly transparent in the visible wavelength region and near-infrared region for sample annealing on glass substrate. The optical gap of the film were calculated from the curve of absorption coefficient (αhν) 2 vs. hν and was found tobe 3.6 eV at substrate temperature 573K, and this value increases up to 3.69 eV at annealing temperature of (673K), but the refractive index was found to decrease from 2.4 to 2.2 at that temperature.

تم ترسيب مركب الباريوم تيتانيت على قواعد من السيليكون (111) والزجاج بأستخدام تقنية ترسيب الليزر النبضي .تم فحص الافلام بواسطة حيود الاشعة السينية ومجهر القوى الذري وطيف النفاذية البصري.وقد ظهر ان نمو الغشاء على السيلكون بعد التلدين عند درجة 873كلفن بشكل متعدد البلورات, بتركيب رباعي, بينما الاغشية المرسبة على الزجاج لم تظهر اي نمو في الغشاء عند التلدين بتلك الدرجة. كذلك تم دراسة الخصائص البصرية بواسطة قياسات مطياف النفاذية للأشعة المرئية وفوق البنفسجية وقد ظهر ان الاغشية شفافة جداً في منطقةِ اطوالِ الموجة المرئيةِ ومنطقةِ الأشعة تحت الحمراءِ القريبة بالنسبة للعيّنةِ الملدنةِ على قاعدة زجاجية. كذلك تم حساب قيمة فجوة الطاقة من خلال معرفة معامل الامتصاص وتغيره مع الطاقة حيث وجدت قيمتها 3.6الكترون فولت للغشاءالمحضر عند درجة حرارة القاعدة 573كلفن وهذه القيمة تزداد الى 3.69الكترون فولت, اما معامل الانكسار يقل عندما يلدن الغشاء لينخفض من 2.4الى2.2 عند تلدين 673 كلفن.


Article
Effect of annealing and Mo , V and Ni Oxides as Doping Elements on Optical and Electrical Properties of BaTiO3 thin films
تأثير التلدين والتشويب بأكاسيد العناصر Mo , Vو Niعلى الخصائص البصرية والكهربائية لأغشية BaTiO3 الرقيقة

Author: Sabah A. Salman صباح أنور سلمان
Journal: Diyala Journal For Pure Science مجلة ديالى للعلوم الصرفة ISSN: 83732222 25189255 Year: 2013 Volume: 9 Issue: 1 Pages: 1-19
Publisher: Diyala University جامعة ديالى

Loading...
Loading...
Abstract

تم في هذا العمل تحضير أغشيــة الباريوم تيتانيت النقية والمشوبة بأكاسيدد (المولبدينوم,الفناديوم والنيكل) باستخدام تقنية الترسيب بالليزر النبضي بسمك مقداره (nm300) على قواعد زجاجية بدرجة حرارة أساس مقدارها (573K). تم دراسة تأثير التلدين بدرجات حرارة(773K,673K) والتشويب على الخصائص البصرية والكهربائية. درست الخصائص البصرية بواسطة قياسات مطياف النفاذية للأشعة المرئية وفوق البنفسجية , حيث أظهرت النتائج بأنّ الأغشية شفّافة جداً في منطقةِ الأشعة تحت الحمراءِ القريبة للأغشية كما تم ترسيبها وفي المنطقة المرئية للأغشية الملدنة بدرجات حرارة (773K,673K) .وعند أشابة الباريوم تيتانيت بلاكاسيد (المولبدينوم,الفناديوم و النيكل) , نلاحظ حدوث إزاحة بحافة الامتصاص نحو المنطقة المرئية . تم حساب قيمة فجوة الطاقة البصرية ووجدت قيمتها eV)3.6) للأغشية كما تم ترسيبها وتزداد هذه القيمة مع زيادة درجة حرارة التلدين من (eV3.69) إلى eV)3.8) وتقل عند التشويب بمختلف عناصر الاكاسيد . حسبت الثوابت البصرية مثل معامل الانكسار, معامل الخمود وثابت العزل بجزأيه الحقيقي والخيالي درست الخصائص الكهربائيــة للأغشية المحضرة عند درجات حرارة لتلدين مختلفة وعناصر تشويب مختلفة,حيث لوحظ انخفــــاض التوصيليــــة الكهربائيــــة المستمــــرة لجميــــع الأغشيــــة المرسبـــة مـــن (.cm)-1 ((1.36*10-7 إلــــى (.cm)-1 ( ( 6.18*10-6 وزيادة بطاقة التنشيط بزيادة درجة حرارة التلدين,بينما تزداد التوصيـــلية الكهربائيـــة المسـتمـــرة وتقل طاقة التنشيط عند التشويب بمختلف عناصر الاكاسيد .

In this work, BaTiO3 thin films pure and doped with oxides (MoO3,V2O5 and NiO) were deposited using pulsed laser deposition (PLD) technique with thickness equal to (300nm) on glass substrates at temperature equal to (573K). The effects of annealing at temperatures (673K,773K) and doping on the optical and electrical properties have been investigated. UV-VIS transmittance measurements showed that the films are highly transparent in the near-infrared region for as deposited films and in the visible region for annealing films at temperatures (673K,773K),while the absorption edge of BaTiO3 films doped with (MoO3,V2O5 and NiO) was shifted to the visible region. The optical energy gap was calculated and was found to be (3.6eV) for as deposited films, and this value increases from (3.69eV) to (3.8eV) with increasing annealing temperature from (673K) to (773K), and decreases with different elements oxides dopants. The optical constants such as refractive index, extinction coefficient and real and imaginary part of dielectric constant have been calculated. The electrical properties of these films were studied under different annealing temperatures and different doping materials. The d.c conductivity for all deposited films decreases from (1.36  10-7) (.cm)-1 to (6.18  10-6 ) (.cm)-1 and increase in activation energy with increase of annealing temperature, while the d.c conductivity increase and activation energy decreases with different elements oxides dopants .


Article
Effect of annealing and doping with (Mo , V and Ni) elements oxides on structural properties of BaTiO3 thin films
تأثیر التلدین والتشویب بأكاسید العناصر (V , Mo و Ni) على الخصائص التركیبیة لأغشیة BaTiO3 الرقیقة

Author: Sabah A. Salman صباح أنور سلمان
Journal: Diyala Journal For Pure Science مجلة ديالى للعلوم الصرفة ISSN: 83732222 25189255 Year: 2014 Volume: 10 Issue: 2 - part 2 Pages: 135-157
Publisher: Diyala University جامعة ديالى

Loading...
Loading...
Abstract

In this work, BaTiO3 thin films (pure and doped with oxides MoO3,V2O5 and NiO) were deposited using pulsed laser deposition (PLD) technique with thickness equal to (300nm) on glass and Si (111) substrates at temperature equal to (573K). The effects of annealing at temperatures (673K,773K and 873K) and doping on the structural properties have been investigated. XRD of pure and doped BaTiO3 pellets shows Polycrystalline structure, and exhibited tetragonal structure, with preferential direction (110). The structural properties of the BaTiO3 films prepared on glass substrates before and after annealing have been studied by using XRD technique, these tests show that all the films have amorphous structure at substrate temperature (573K) and after annealing at temperatures (673K,773K and 873K). But in case of Si (111) substrates, the XRD did not detect the crystalline phase before annealing, but annealing at temperature (873K), the XRD detected Polycrystalline structure, and exhibited tetragonal structure of BaTiO3 film . The same occurs with doping films.The surface morphology of all the deposited films was studied using atomic force microscope (AFM). The grain size of the nanoparticles observed at the surface depended on the annealing temperature, where annealing at temperature (873K) was the best temperature at the films deposits on Si (111) substrates. BaTiO3 films with doping ratio (0.1wt%) of NiO has the smallest grain size equal to (44.69nm). RMS roughness increased with increasing annealing temperature.

تم في هذا العمل تحضير أغشيــة الباريوم تيتانيت الرقيقة النقية والمشوبة بأكاسيد (المولبدينوم,الفناديوم والنيكل) باستخدام تقنية الترسيب بالليزر النبضي بسمك مقداره (nm300) على قواعد من الزجاج والسليكون (111) بدرجة حرارة أساس مقدارها (573K). تم دراسة تأثير التلدين بدرجات حرارة(873K,773K,673K) والتشويب على الخصائص التركيبية. إن حيود الأشعة السينية (XRD) لأقراص الباريوم تيتانيت النقية والمشوبة اظهر بأنها متعددة التبلور وظهور التركيب الرباعي مع هيمنة الاتجاه(110) . إن الخصائص التركيبية لأغشية الباريوم تيتانيت المحضرة على قواعد من الزجاج قبل وبعد التلدين قد تمت دراستها باستخدام تقنية حيود الأشعة السينية ((XRD, وأظهرت النتائج بأن جميع الأغشية عشوائية التركيب عند درجة حرارة قاعدة (K 573) وبعد التلدين بدرجات حرارة.(873K,773K,673K) لكن في حالة القواعد السليكونية (111), فان حيود الأشعة السينية (XRD) لم يظهر أي طور بلوري قبل التلدين, ولكن عند التلدين بدرجة حرارة ((873K, فان حيود الأشعة السينية ((XRD اظهر بان غشاء الباريوم تيتانيت متعدد التبلور وذا تركيب رباعي. وكذلك الحال نفسه بالنسبة للأغشية المشوبة.تم دراسة طبوغرافية السطح لجميع الأغشية المرسبة باستخدام مجهر القوى الذرية (AFM), أن الحجم الحبيبي للجسيمات النانوية التي ظهرت عند السطح اعتمد على درجة حرارة التلدين, وكانـــت أفضــل درجــة حرارة تلـــدين هـــي ((873K للأغشية المرسبة على القواعد السليكونية (111). امتلكت أغشية الباريوم تيتانيت المشوب باوكسيد النيكل بنسبة تركيز (0.1wt%) اصغر حجم حبيبي حيث بلغت قيمته (nm 44.69). إن خشونة السطح تزداد بزيادة درجة حرارة التلدين.

Listing 1 - 3 of 3
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (3)


Language

English (3)


Year
From To Submit

2014 (1)

2013 (1)

2012 (1)