المستخلص
في هذه الدراسة تم تحضير أغشية رقيقة من أوكسيد المنغنيز (Mn3O4) المشوب بألنيكل بنسب تشويب مختلفة (0،1،3،5، و7%) وذلك بترسيبها على ركائز زجاجية عند درجة حرارة (350 درجة سيليزية) وبسمك (327) نانومتر باستخدام تقنية التحلل الحراري الكيميائي . (CSP)
تمت دراسة تأثير تغيير نسب التشويب بالنيكل على الخصائص البنيوية والبصرية والكهربائية للأغشية المحضرة باستعمال حيود الأشعة السينية(XRD)، ومجهر القوة الذرية (AFM)، والمجهرالإلكتروني الماسح الباعث للمجال (FE-SEM)، ومطيافية الأشعة فوق البنفسجية والمرئية وتأثير هول.
أظهرت نتائج فحوصات الأشعة السينية أن جميع الأغشية المُحضرة بنسب تشويب مختلفة لها بنية متعددة البلورات من النوع الرباعي، وأن اتجاه النمو السائد لجميع الأغشية هو (101). وُجد أن الحجم البلوري يتناقص مع زيادة نسب التشويب. كما تم حساب قيم ثوابت الشبيكة، وعدد البلوريات في وحدة المساحة، وكثافة الخلاعات .
أظهرت نتائج مجهر (AFM) انخفاضًا في متوسط خشونة المربع وخشونة السطح مع زيادة نسبة التشويب النيكل.
وكشفت دراسات المجهر الإلكتروني الماسح الباعث للمجال (FE-SEM) أن الأغشية الناتجة لها أسطح ذات تراكيب كروية متجمعة على شكل زهرة، تشبه إلى حد كبير زهرة القرنبيط. ومع ذلك، يتناقص متوسط حجم الحبيبات مع زيادة نسبة التشويب النيكل .
دُرست الخصائص البصرية لجميع الأغشية المُحضرة لجميع نسب التشويب، وذلك بتسجيل أطياف النفاذية والامتصاصية عند أطوال موجية تتراوح بين (300-1100) نانومتر. وأظهرت النتائج أن فجوة الطاقة البصرية للانتقال الإلكتروني المباشر المسموح به في الأغشية المُنتجة تتراوح بين (2.65-2.95) إلكترون فولت. ونلاحظ أن قيم النفاذية تزداد، بينما تنخفض الامتصاصية بزيادة نسب التشويب. وقد حُسبت قيم الثوابت البصرية لجميع الأغشية المُحضرة، والتي تشمل (معامل الامتصاص، ومعامل الانكسار، ومعامل الخمود، وثابت العزل الحقيقي والخيالي) كدالة لطاقة الفوتون.
أظهرت الأغشية الرقيقة الناتجة (Mn3O4) المشوبة بالنيكل بجميع نسب التشويب موصلية كهربائية من النوع p ، كما ثبت من خلال الاختبارات الكهربائية باستعمال تأثير هول. ويعود ذلك إلى انخفاض موصلية الأغشية ومقاومتها العالية.
دُرست خصائص الكاشف المُحضّر بترسيب أغشية (Mn3O4) والمُشَوَّبة بالنيكل عند درجة حرارة (350) درجة سيليزية، ومُرسَبة على ركائزمن سليكون. أظهرت نتائج قياسات التيار والجهد أن الكاشف المُحضّر من نوع (غير متماثل)، وأن تيار الظلام وتيار الاضاءة تزداد بزيادة نسب التشويب في حالة الانحياز الأمامي. أما في حالة الانحياز العكسي، فينخفض التيار الناتج بزيادة نسب التشويب.
دُرست معاملات الكاشف، اذ أظهرت الاستجابة الطيفية تزايدًا مع زيادة نسب التشويب، وكانت أعلى قيمة لها عند الأطوال الموجية القصيرة وفي الحالة النقية. وأظهرت نتائج الكشف البصري انخفاضًا مع زيادة نسب التشويب، وكانت أعلى قيمة لها عند الأطوال الموجية القصيرة. وأظهرت نتائج الكفاءة الكمية الخارجية زيادةً مع زيادة نسب التشويب، وكانت أعلى قيمة لها عند الحالة النقية وعند الأطوال الموجية القصيرة .
