ناقشت كلية العلوم بجامعة بابل اطروحة الدكتوراه الموسومة ( تحضير و دراسة الخصائص الفيزيائية لأغشية وأكسيد الخارصين الرقيقة لتطبيقات الكاشف الضوئي) للباحثة نور عامر نعمة أبو خمرة .
واعتمدت الاطروحة على ترسيب اغشية اوكسيد الخارصين النانويه بالاستناد على قواعد مختلفة تضمنت كل من (الزجاج, الكوارتز ,طلاء اوكسيد القصدير الانديوم على الزجاج والسيلكون نوع p))) والتي تم تحضيرها بتقنية الرش الكيميائي و بسمك مختلف وذلك لدراسه خصائص الاغشيه الرقيقه وتطبيقاتها الكهروبصريه مثل (الخلايا الشمسيه و الكواشف) وان الاغشيه متعددة التبلور لاوكسيد الخارصين مع زياده باتجاه المحور c))كانت تشير الى الخصائص التركيبيه المتمثله بفحص حيود الاشعه السينيه,اما الخصائص التركيبيه للاغشيه الرقيقه بوساطه الاشعه السينيه فقد كانت حساسيتها داله لسمك الغشاء ونوع القاعده.
فيما بينت قياسات مجهر القوه الذريه ان الحجم الحبيبي يترواح من (100-59) نانومترعلى اعتبار ان الحجم الحبيبي يزداد مع السمك. وان صوره المنظر العلوي من المجهر الإلكتروني الماسح الباعث (FESEM) يعطي تضاريسها، حجم الحبوب من الجسيمات النانوية و طيفEDS. ولا بد من الاشاره الى ان فجوه الطاقه البصريه لاوكسيد الخارصين النانوي تمتلك قيمتين لنفس العينه وان فجوه الطاقه تقل بزياده السمك حيث استعمل مطياف للمدى (المرئي- فوق البنفسجي) . بينت الدراسات البصريه ان النفاذيه للغشاء الرقيق على قواعد الكوارتز لها اعلى قيمه من بقيه القواعد (الزجاج و اوكسيد القصدير الانديوم), لذلك تم ملاحظة ان فجوة الطاقه للاغشيه الرقيقه تزداد بزياده التبلور للقاعده. فضلا عن ان فجوة الطاقه من الاستضائيه تتراوح بين (3.45-3.2) الكترون – فولت لكل العينات.وقد تم تصنيع المفرق الهجين (ZnO/p-Si)وفحص خصائصه التركيبيه والبصريه, اما الخصائص الكهربائيه للخليه الشمسيه Al)/(Al/ZnO/p-Si تم فحص خاصيتي سعه-جهد وتيار- فولتيه (بالظلام و الاضاءه).وان خصائص سعه-جهد بينت ان المفرق الهجين من (النوع الفجائي), كما ان جهد البناء الداخلي وعرض منطقه النضوب تزداد مع زياده السمك. فيما يتعلق بخصائص تيار- فولتيه للخليه الشمسيه (ZnO/p-Si) بين سلوك تقويم قوي بالظلام وعامل المثاليه ذات مدى يتراوح بين (1.77-1.32) و يزداد بزياده السمك ,وتم حساب الخصائص الفوتوفولتائيه لكل العينات بتاثير الاضاءه.
وبينت نتائج الدراسة الى جودة الخصائص في منطقه الفوق البنفسجية بسبب مساهمة طبقة ZnO , اما الكفاءه الكميه للخليه الشمسيه (ZnO/p-Si) كانت بحدود ((2.7% عند اعظم سمك. كذلك تمكنت الدراسة من تصميم الكاشف الضوئي (Au/ZnO/p-Si) بسمك مختلف وتم فحصه. اما الاستجابيه الطيفيه للكاشف تم حساب قيمتها و تبين من خلالها ان اعلى قيمه استجابيه تحدث عند الطول الموجي الذي يتراوح بين (395-385) نانومتر .
اما قيمه الكشفيه النوعيه و الكفاءه الكميه فانها تزداد وتزحف باتجاه اعلى طول موجي اعتمادا على زياده السمك. فضلا عن ما تقدم من نتائج وجد انه (Au/ZnO/p-Si) كاشف ضوئيا للمنطقه الفوق بنفسجيه.
بقلم / رافع عبد القادر