Abstract | Keywords | Fulltext | Export | TOC

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.

Titanium oxide --- morphology and sensitivity properties --- PLD technique.