Angular Deposition of II-VI Compounds by Thermal Evaporation. PhD thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Tanvir_hussain_201309270_PhD_Thesis.pdf Download (9MB) | Preview

Arabic Abstract

في هذه الدراسة، تم ترسيب أغشية رقيقة من مركبات المجموعة الثانية والسادسة عند زوايا ترسيب مختلفة بواسطة التبخير الحراري، ومن ثم فحص العوامل المسؤولة عن تغير الخصائص الكيميائية (النسب الذرية للعناصر الكيميائية في المركب) لهذه الأغشية الرقيقة مقارنة بالمصادر الأولية (العناصر الكيميائية في المركبات التي تم تبخيرها لتحضير الأغشية الرقيقة) وتأثير الترسيب الزاوي على الخصائص البنيوية، والشكلية، والكهربائية، والبصرية وخواص التيار الكهروضوئي لهذه الأغشية الرقيقة. لقد لوحظ أن النسب الذرية للعناصر الكيميائية في الأغشية الرقيقة تختلف عن تلك النسب الموجودة في المواد الأولية التي استخدمت كمصدر لتحضير الأغشية الرقيقة، وأن مركبات المجموعة الثانية والسادسة التي تم تبخيرها للحصول على الأغشية الرقيقة قد تفككت إلى جزيئات من عناصر المجموعة الثانية وعناصر المجموعة السادسة أثناء التبخير. كذللك يمكن أن يكون ضغط البخار للعناصر المتفككة أو التصادم بينهم أثناء الانتقال من المصدر الأولي للترسب على شكل غشاء رقيق بفعل التبخير مسؤولاً عن تغيير الخصائص الكيميائية. إن التحاليل الكيميائي للأغشية الرقيقة المصنعة والتي تم إجراؤها باستخدام جهاز مطياف الأشعة السينية الالكتروضوئي وجهاز مطياف تشتت الطاقة بالأشعة السينية أثبتت أن تغير الخصائص الكيميائية للأغشية الرقيقة مقارنة بالمركبات الأولية يُعزى للتصادم بين جزيئات عناصر المجموعة الثانية وعناصر المجموعة السادسة أثناء التبخير. من ناحية أخرى أظهرت تحاليل جهاز حيود الأشعة السينية أن الأغشية الرقيقة المصنعة من مركبات سيلينيد الكادميوم وكبريتيد الكادميوم تتسم بأنها ذات بنية أحادي البلورة بينما الأغشية الرقيقة المصنعة من مركبات تيلوريد كادميوم وتيلوريد الزنك وسيلينيد الزنك وكبريتيد الزنك كانت ذات شكل متعدد البلورات. أما الخصائص الشكلية لأسطح الأغشية الرقيقة المصنعة فقد تم فحصها باستخدام جهاز مجهر القوة الذرية حيث أوضحت الدراسة ان الخصائص الشكلية لأسطح الأغشية الرقيقة يعتمد على الترسيب الزاوي. وقد لوحظ أيضا أن الخصائص البصرية والكهربائية وخواص التيار الكهروضوئي للأغشية الرقيقة المصنعة من مركبات المجموعة الثانية والسادسة تعتمد بشكل واضح على الخواص الكيميائية لهذه الأغشية الرقيقة.

English Abstract

In this work, II-VI compound thin films were deposited at different angles by thermal evaporation to investigate the factors that are responsible for the change of stoichiometry of the films from the source material and the effect of angular deposition on the structural, morphological, electrical, optical, and photocurrent properties of the films. The stoichiometry of the II-VI compound films prepared by evaporation varied from that of the source material. The II-VI compounds dissociate into molecules of II and VI elements during evaporation. The vapor pressure of dissociative elements or collision between them during transport could be responsible for the change of stoichiometry. Energy dispersive spectroscopy and x-ray photoelectron spectroscopy analyses of angular-deposited II-VI compound films revealed that the stoichiometry of the film changed from the source material due to a collision between the molecules of II and VI elements during transport. X-ray diffraction analysis showed that angular-deposited CdSe and CdS films were single crystal while angular-deposited CdTe, ZnTe, ZnSe, and ZnS films were polycrystalline. Atomic force microscopy revealed that the surface morphology of angular deposited II-VI compound films was dependent on deposition angle. It was observed that optical, electrical, and photocurrent properties of II-VI compound films were highly dependent on the stoichiometry of the films.

Item Type:	Thesis (PhD)
Subjects:	Chemistry Physics
Department:	College of Engineering and Physics > Physics
Committee Advisor:	Al-Kuhaili, Mohammad F.
Committee Members:	Naqvi, Akhtar A. and Ziq, Khalil A. and Qurashi, Ahsan Ul Haq
Depositing User:	TANVIR HUSSAIN (g201309270)
Date Deposited:	28 May 2018 11:13
Last Modified:	31 Dec 2020 07:02
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140746