دراسة الخصائص الضوئية لأفلام SnO2وحساب عرض المجال المحظور للانتقالات الإلكترونية لها

الملخص

يعدّ هذا العمل استمرار لدراسة الخصائص الضوئية لأفلام أكسيد القصدير المحضرة بطرائق تقنية متطورة. فقد قمنا في هذا البحث بدراسة تحضير أفلام رقيقة من أكسيد القصدير SnO₂ بتقانة المحلول الجيلاتيني (Sol-Gel) بطريقة التغشية بالسكب(Flow Coating)حيث يعدّ هذه التقنية رخيصة وبسيطة. تمتحضير عينة أفقية مع و بدون استخدام مثبت, وأيضا مع مثبت لعينة عمودية.أظهرت نتائج المطيافية الضوئية أن أكبر قيم للنفوذية T كانت للأفلام الأفقية التي أضفنا لها مثبت, أما بالنسبة إلى الامتصاصية  A فكانت أكبر قيم لها للعينة العمودية, و بالنسبة إلى الانعكاسية R فقد كانت قيمها أقل في الأفلام الأفقية مع مثبت, منها في الأفلام الأفقية بدون مثبت و كذلك للأفلام العمودية.كما بينت النتائج و الحسابات في  قيم عرض المجال المحظور(فجوة الطاقة) Eg في الانتقالات الالكترونية المباشرة المسموحة و الممنوعة وفي الانتقالات غير المباشرة المسموحة و الممنوعة للعينات المدروسة, أن أكبر قيمة لعرض فجوة الطاقة هي (3.85ev) و ذلك في الانتقالات المباشرة الممنوعة, أما أصغر قيمة لعرض فجوة الطاقة فهي (3.65ev) و ذلك في الانتقالات غير المباشرة المسموحة. بينما أبدت العينة العمودية أصغر قيمة لفجوة الطاقة على الاطلاق حيث بلغت (3.45ev) و ذلك في الانتقالات غير المباشرة المسموحة.

The present work could be consider as a continuous study of the optical characteristics  of tin oxide thin films prepared by a developed techniques. We studied the preparation of tin oxide (SnO2) thin films by Sol-Gel method, flow coating technique, which is considered  a simple and cheap technique. A horizontal samples were prepared with and without stabilizer,  also a vertical sample with stabilizer. The spectrophotometry measurements showed higher transmittance peak (T) value for the horizontal  sample with the stabilizer, and higher absorptivity for the vertical one, though the reflectivity R were lower in the horizontal sample with stabilizer than in the horizontal sample without stabilizer, also than in the vertical sample. The energy gap E_g for the direct allowed and unallowed  transfers and for the  indirect allowed and unallowed  transfers for the studied samples were also calculated, and they showed that the highest value of E_g was (3.85eV) for the direct unallowed  transfers in the horizontal sample with stabilizer, and the lowest value of E_g was (3.65eV) for the indirect allowed transfers without stabilizer. For the vertical film with stabilizer showed the lowest value for the energy gap ever (3.45eV) for the indirect allowed transfers.