مقارنة تأثير تشويب الإنديوم / الموليبدينوم / السترونشيوم على الخواص التركيبية والاهتزازية والبصرية لأغشية أكسيد الزنك الرقيقة المرشوشة

الملخص

رُسِّبت أغشية رقيقة من أكسيد الزنك (ZnO) على ركائز زجاجية باستخدام تقنية رش مجهري بسيطة، وشُوِّبَت بعض الأغشية الناتجة بالسترونشيوم والإنديوم والموليبدينوم بتركيزات مولية قدرها 1% بالإضافة إلى الدراسات البنيوية الكلاسيكية، مثل أنماط حيود الأشعة السينية (XRD)، التي كشفت عن قمم تُقابل (وورتزيت) لاكسيد الزنك السداسي، والملاحظات الطبوغرافية باستخدام المجهر الإلكتروني الذري (AFM)، وخصائص الاهتزاز باستخدام مطيافية رامان مع أطوال موجية للإثارة عند 488 نانومتر، حيث بلغت قيمة عرض الذروة عند الطرف الأقصى (FWHM) لمطيافية رامان حوالي 15 سم^-1، أُجريت قياسات بصرية شاملة باستخدام التقنيات الضوئية الحرارية. استُنبطت خصائص التشتت للطبقات المُشَوَّبة بشكل مختلف من أطياف نفاذيتها وانعكاسيتها على مدى أطوال موجية ممتدة. وُجِد أن نمط إزاحة رامان E1(LO) يتناقص مع عدد أكسدة العناصر المُشَوَّبة, ووجد أن هذا الانزياح عامل إيجابي، حيث تقاربت ذروات الطاقة فيه طاقة أورباخ. وأخيرًا، سمح تحليل معامل الانكسار باستخدام نموذج أورباخ - مارتنسن بتفسير التباين في تطور ذيول أورباخ المرتبط بالتشويب على المستوى النانوي. حُسبت معاملات أورباخ، وأظهرت النتائج أن التمدد الضوئي الحراري يتناقص مع زيادة رقم أكسدة العناصر المشوبة, كما حُسبت الخصائص البصرية لمعامل الانكسار ولوحظ أيضًا أنه يتناقص مع زيادة الطول الموجي.