تطور أيونات النحاس في الأغشية الرقيقة عالية السيليكا مروان فرحان سيف الكمالي1،*، اندريه بويكا1،†، ديمتري ليونيدوفيتش كوفالينكا2 ، يحيى طه عبده الاديمي3، نتاليا دروبيشفسكايا1،يوري اليكسينكا1.
الشريط الجانبي للمقالة
محتوى المقالة الرئيسي
الملخص
تدرس هذه الورقة البحثية الأغشية الرقيقة القائمة على السيليكا المخدرة بأيونات النحاس (SiO2:CuO) بنسبة مولارية تبلغ (1:0.20, 1:0.30, 1:0.40) مترسبة على ركائز الكوارتز والسيليكون. تم الحصول على الأفلام (الأغشية الرقيقة) عن طريق رش الأيونات في وسط غازي (الأرجون / الأكسجين) من أهداف عالية السيليكا التي تم الحصول عليها بطريقة السول- جل. تمت دراسة شكل وبنية الأغشية باستخدام المجهر الإلكتروني وتحليل الطور بالأشعة السينية. كشف تحليل طور الأشعة السينية للأغشية أن بنية الأغشية متعددة البلورات ولها هيكل سداسي. لقد ثبت أن اختزال Cu+2 إلى Cu+ يحدث أثناء تحضير الفيلم (الغشاء الرقيق) في جو من غاز الأرجون، وهو ما يؤكده تحليل أطياف الامتصاص وبيانات تحليل طيف الانعراج بالأشعة السينية. تبعيات التردد التي تم الحصول عليها من سماحية العزل الكهربائي للأغشية الرقيقة لـ (SiO2:CuO) أظهرت انخفاضًا في سماحية العزل الكهربائي وظل فقدان العزل الكهربائي في نطاق (103 إلى 106) هرتز. لقد وجد أنه عندما يكون سمك غشاء (SiO2:CuO) أقل من 100 نانومتر لا يتم تكوين مكثف رقيق دائمًا. يُظهر حساب فجوة الطاقة للأغشية الرقيقة المترسبة وجود نطاقي طاقة يتوافقان مع تركيبات(SiO2:CuO)و(SiO2:Cu2O). يتغير نطاق فجوة الطاقة للأغشية للتركيب (SiO2:CuO) بزيادة التركيز من 3.564 إلى 2.598 الكترون فولت. بينما للتركيب (SiO2:Cu2O) مع زيادة التركيز بتغير نطاق فجوة الطاقة من 5.299 إلى 3.586 الكترون فولت. في المقابل لوحظ انخفاض في أطياف الإرسال في منطقة 600-650 نانومتر والذي يتوافق مع التأثير البلازمي.
الكلمات المفتاحية: الرش الأيوني،السول-جل، ايونات النحاس،فجوة الطاقة ، SiO2:CuO، المرفولوجيا (التشكيل السطحي)، أغشية رقيقة من السيليكا العالية،طيف الأشعة السينية، مجهر المسح الالكتروني.
تفاصيل المقالة
المراجع
المراجع والمصادر
Tenkyong T., Bachan N., Raja J., Naveen Rumar P., Merline Shyla J. Investigation of sol-gtl proctssed CuO/SiO2 nanocomposite as a potential photoanode vaterial // Materials Science-Poland. - 2015. - V. 33 (4). - P.826-834.
Ping Z., Yurong Z., Qingbo Y., Fengzhen L., Jingwen L., Gangqiang D.A. Сombined experimental-computational study on nitrogen doped Cu2O as the wide-spectrum absorption material // J. Semicond. – 2014 – V. 35 – P. 103001 (5 pages).
Pshenova A., Klyukin D., Sidorov A., Andreeva O. Porous glasses with silver nanoparticles as the sensitive material for sensors to measure the index of refraction of analytes // Journal of Optical technology. - 2016. - Vol. 83, Iss. 7. - P. 438- 440.
Villa N., Golosov D.A., Nguyen T.D. Formation of titanium oxide thin films by reactive magnetron sputtering // Doklady BGUIR. - 2019. - №5. - P.87-93. (In Russ.).
Olenin A. Yu., Nizamov T.R., Lisichkin G.V. Chemical modification of silver nanoparticles. Janus particle production // Russian Nanotechnologies. – 2014 – volume.9. - №9-10. – P. 19-24. (In Russ.).
Alekseenko A.A., AL–Kamali M.F.S.H., Titenkov О.А. Synthesis and properties of xerogels of composition SiO2:Cu°, intended for application In biomedical research // Bulletin of Sukhoi State Technical University of Gomel: scientific and practical journal. - 2020. - No. (3-4). – C.40-47. (In Russ.).
AL-Kamali M.F.S.H. Alekseenko A.A., Titenkov О.А. Structure formation of SiO2-xerogels containing copper compounds of different phase composition // Scientific and technical journal «problems of physics, mathematics and technics». - 2020. - № 3 (44). – P.7-12. (In Russ.).
Marwan F. S. H. Al-Kamali1, Andrei A. Boika1, Hamdan A. S. Al-Shamiri. SiO2:CuO(Cu°) targets for depositing thin films of ion-beam spraying obtained by sol-gel method//Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2022, vol. 66, no. 3, рр. 348–355(In Russ.).
Dostanko A.P., Ageev O.A., Golosov D.A., Zavatskiy S.M., Zamburg E.G., Vakulov D.E., Vakulov Z.E. Electrical and optical properties of zinc oxide films deposited by ion-beam sputtering of an oxide target // Physics and technology of semiconductors - 2014. - V. 48, no. 9 - P. 1274-1279. (In Russ.).
Al-Kamali M. F. S. H., Boika A. A., Al-Shamiri H. A. S. SiO2: CuO (Cu°) targets for depositing thin films of ion-beam spraying obtained by sol-gel method. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2022, vol. 66, no. 3, pp. 348–355 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1561-8323-2022-66-3-348-355
Abdulmajed E. Ibrahim., Neraan F. Abd-Aljabaar., Kasim H. Mahmood. Study the Effect of Irradiation by Gamma-Ray on the Optical Properties of the Thin Films// Journal of Kirkuk University– 2010 – Scientific Studies – Volume (5),№1–P. 54-64. (In arabic.).