The Influence of Tin Oxide Doping on Structural and Optical Properties of (Bi2O3) Thin Films

       في هذا البحث , تم استخدام تقنية خلط المساحيق للتحكم في نسبة الإضافة حيث تمت إضافة أكسيد القصدير الى أوكسيد البزموث بنسبة (1 ,3 , 5 , 7) % باستخدام طريقة التبخير بالفراغ ,  بمدى سمك للأغشية الرقيقة (40-100) نانومتر . اظهر تحليل مجهر الماسح الالكتروني  ان نتائج النسب كان قريبة من القيم المطلوبة . واظهر تحليل الاشعة السينية ان أكسيد البزموث النقي البلوري من الطور الرباعي(β-Bi2O3) , لوحظ ان الخصائص التركيبية تتحسن عند إضافة (1%) ونحصل على المركب ثلاثي (Bi64 SnO98) ومع إضافة بنسبة (5%) نحصل على مركب ثلاثي جديد (Bi12SnO20) , وبزيادة نسبة الشوائب تصبح الخصائص التركيبية  قريبة من العشوائية , ويبدا أوكسيد القصدير بالانفصال من أكسيد البزموث . اظهر مقياس AFM ان الاغشية الرقيقة تظهر على شكل قمم تشبه الابر النانوية , وفي حالة زيادة الشوائب يصبح السطح ناعم , أظهرت الخواص البصرية ارتفاعا في قيمة فجوة الطاقة الضوئية ev (3-2.6) فجوة الطاقة المباشرة ev (3.3-3.5) وفجوة الطاقة غير المباشرة تزيد نسبيا أيضا ev (2.73-2.48).          In this research, the powder mixing technology has been used to control the ratio of added, where the addition of tin oxide to the bismuth oxide of by (1,3,5,7)% by using vacuum evaporation method. The range of thickness for thin films (40-100)nm . EDX analysis shows the results of the ratios were close to the required values. XRD analysis shows pure bismuth oxide crystalline of the tetragonal phase (β-Bi2O3), observed that the structural properties improves with addition (1)% and the composition of a triangular compound (Bi64SnO98), and with addition (5)% we have a new triple compound (Bi12SnO20). By increasing the impurities, the structural properties become close from random, the tin oxide begins with bismuth oxide separation. AFM measurement shows the thin films surface a pekes like (nano needle) and the grain size rises to (20.2-22 nm). In the case of increased impurities, the surface becomes smooth, and the nano needle decrease with grain size . The optical properties showed a rise in the value of the optical power gap (2.6-3)eV and directly allowed transitions are simply increasing from (3.3-3.5) eV, and directly forbidden  transitions are simply increasing to from (2.48-2.73) eV

THE DETERMINATION OF THE OPTICAL CONSTANTS OF THE ANNEALED ZNO THIN FILM AND DOPED WITH CO BY USING ENVELOPE METHOD

ZnO thin films have been deposited onto glass substrate by the spray pyrolysis method. Spectrum of x-ray diffraction for films of ZnO prepared by concentration (0.3M) has been studied. Also the spectrum shows that the films are crystalline in the structure in the wurtzite phase and by orientation (100) at angle (2θ=32.52°). The optical constants of ZnO thin films (such as refractive index (n) and extinction coefficient (k) within the wave length (300-900)nm are also studied. From transmittance spectrum (in the ultraviolet- visible- near infrared) (UV-VIS-NIR) regions using envelope method. The energy band gap of the films was evaluated as 3.31eV and found that the thickness is 831nm. The band gap and optical constants decreases after thermal annealing in air, also the band gap of ZnO thin films doped with Co decrease