مناقشة رسالة طالبة الماجستير مريم ستار جبار من قسم علوم الفيزياء

ناقش قسم علوم الفيزياء في كلية العلوم بجامعة ديالى رسالة طالبة الماجستير مريم ستار جبار والموسومة تحضير ودراسة بعض الخصائص الفيزيائية للأغشية الرقيقة للمركب (CuS):(ZnS) وذلك في يوم الثلاثاء الموافق 2018/3/6 وعلى قاعة المناقشات في عمادة الكلية .

تضمنت الدراسة تحضير أغشية CuS)) الرقيقة وأغشية (ZnS) الرقيقة بدرجات حرارة قاعدة مختلفة C°300-350-400) ) بتركيز 0.1M))، فضلا" عن تحضير الأغشية الرقيقة للمركب CuS):(ZnS)) بنسب خلط مختلفة من %10 الى %90واختيار النسبة CuS 50%-ZnS 50%)) لتحضير نظام طبقات بتركيز 0.1M)) وبدرجة حرارة قاعدة C°400)) ، وقد رُسبت الأغشية المحضرة كافة على قواعد زجاجية بـطريــقة الـتـحلل الـكيـميائي الحراري وبـسمـك ضـــمـن الــمـــدى nm 300-350))، وتــم دراســـة الخصائص التركيبية والبصرية للأغشية المحضرة كــافة باستعمال حيود الأشعة السينية XRD))، مجهر القوة الذريــة AFM))، المــجهر الإلكتروني المــاسح الباعث للمجالFESEM) ) ومطياف الأشعة فوق البنفسجية- المرئية- وتحت الحمراء .

وأظهرت نتائج فحوصات الأشعة السينية أنَ أغشيةCuS) ) الرقيقة ذات تركيب متعدد التبلور من النوع السداسي (Covellite- Hexagonal) وبالاتجاه السائد (103)، وإن أغشيةZnS) ) الرقيقة ذات تــركيــب متــعدد التــبلور من الـنـوع السداسي (Wurtzite – Hexagonal)وبالاتجاه السائد (0010)، وقد وُجد بأن زيادة درجة حرارة القاعدة أدت إلى زيادة في الحجم البلوري إذ إن أعلى قيـمة للـحجم الـبلوري تبلغ14.04) nm ) لأغشية CuS)) الرقيقة و nm ( (13.95لأغشية ZnS)) الرقيقة . وكذلك بيّنت النتائج أن أغشية CuS):(ZnS)) الرقيقة المحضرة بنسب خلط مختلفة والمرسبة على هيئة طبقات كانت ذات تركيب متعدد التبلور وخليط من الطورين السـداسي للمـركبCuS) ) والسداسي للمركب ZnS)) وبالاتجاهات السائدة (103) و0010))، وتم الـحصـول على أعلى قيــمة للــحــجـم الـبـــلـــوري هــي(15.58) nm و(14.12) nm للغــشـائيـن (CuS50% – ZnS50%)و CuS)/(ZnS)) على الــتوالـي . ومــن خــلال نتائج المجهر الإلكتروني الماسح الباعث للمجال FESEM)) تبين بأنه تم الحصول على تراكـيب نانـوية وبأشكال مـخـتـلفة وهـي تراكـيـب شبيـهة بالقرنابيط Cauliflower))، تراكيــب شـبه كـروية (Semi Spherical)، تراكيب سداسية (Hexagnal)، وتراكيب بهيئة صفائح Plates)) وقضبان Rods))، وقد وُجد بأن زيادة درجة حرارة القاعدة أدت إلى زيادة في معدل الحجم الحبيبي إذ إن أعلى قيـمة لمعدل الـحجم الحبيبي تبلغ52.61) nm ) لأغشية CuS)) و nm ( (46.19لأغشية ZnS)) .

وتم الحصول عـلى أعلى قـــيـمــة لــمـعــدل الـحـجــم الحــبــيـــبـي هــــي(47.76) nm و(30.89) nm لـلــغـــشـــاء (CuS90%-ZnS10%) وللغشاء CuS)/(ZnS)) على التوالي، وقد تم حساب الحجم الحبيبي، معدل الخشونة وقيمة مربع متوسط الخشونة RMS)) للأغشية المحضرة كافة باستعمال مجهر القوة الذرّية (AFM) . كما وتم دراسة الخصائص البصرية للأغشية المحضرة كافة من خلال تسجيل طيفي النفاذية والامتصاصية فضلا"عـن تــسـجـيل طــيف الــنفـاذية للــقواعـــد الزجـاجـيـة ولـمدى الأطــوال الـمـوجـيـة300-900) nm )، وأظهرت النتائج أن النفاذية للقواعد الزجاجية تبدأ بزيادة حادة وسريعة وتثبت بعد الطول الموجي 370) nm) إذ تبلغ أعظم قيمة لها ((90%، وأن النفاذية لجميع الأغشية المحضرة تزداد بصورة سريعة بزيادة الطول الموجي في المدى300 -500) nm ) وتزداد ببطئ في الأطـوال الـموجـية العالـية . وقد تم حساب معامل الامتصاص لجميع الأغشية المحضرة ولأن قيمته اكبرمن (104cm-1) لذلك تم الاستنتاج بأن الأغشية المحضرة جميعها ذات حزم مباشرة للطاقة، وقد تم حساب قيم فجوة الطاقة البصرية للانتقال الإلكتروني المباشر المسموح باستخدام معادلة Tauc)) ، ووجـد أنـها تــقل بــزيـادة درجــة الـحــرارة وتـتراوح قيــمـتـها ضمن المدى 2.11-2.87) eV) و3.34-3.92) eV ) لأغشية CuS)) وأغشية ZnS)) على التوالي .

كما وجد أن قيمة فجوة الطاقة البصرية تزداد بزيادة نسبة CuS)) للأغشية المحضرة بنسب خلط مختلفة وكانت قيـمتـها ضمــن المـدى2.49-3.13) eV )، وأن قيـمتها للغشائين CuS/ZnS)) و ((ZnS/CuS هي 2.48) eV) و3.43) eV) على التوالي . وقد تم حساب الثوابت البصرية لجميع الأغشية المحضرة والتي تتضمن (ثابت العزل البصري بجزئيه الحقيقي والخيالي) بوصفه دالة لطاقة الفوتون ومعامل الانكسار ومعامل الــخمود كــدالة للطول الموجي .

وتألفت لجنة المناقشة من السادة المدرجة أسماؤهم في أدناه :