مناقشة رسالة طالبة الماجستير نور محمد عبدالملك (ليزر/علوم فيزياء)

يعتبر ثنائي اوكسيد السيليكون ذو التركيب النانوي من المواد المهمة في مختلف التطبيقات. ان الهدف العمل الحالي هو تصنيع هذه المادة بطريقة Sol-Gel متضمنة التكثيف الإعتيادي والتكثيف بإستخدام الليزر. تم تحضير الاغشية الرقيقة من ثنائي اوكسيد السيليكون بمزج أورثوسيليكات رباعي المثل, كحول الاثيل و ماء منزوع الايونات وحامض الهيدروكلوريك او اوكسيد الصوديوم كمحفز وبقيم مختلفة من الأس الهيدروجيني (4,7, 9). حُضّرت جميع الأغشية بنفس الظروف والتي تتضمن ( النسبة المولية, وقت الخلط , وقت التخمير, ودرجة حرارة التجفيف).

تمت معاملة الاغشية حرارياَ بإستخدام الفرن عند 200 درجة سيليزية لمدة ساعتين او بإستخدام الليزرات لمدة 15 دقيقة. تم استخدام ثلاثة انواع من الليزات لعملية التكثيف  :- ليزر الهيليوم- نيون  بطول موجي 632 نانومتر وبقدرة 0.1 ملي واط , ليزر الدايود بطول موجي 410 نانومتر و بقدرة 100 ملي واط , و ليزر الدايود بطول موجي 532  نانومتر وبقيم قدرة تتراوح بين (0.5 الى 1.9 واط). فحصت الأغشية بإستخدام تقنية حيود الاشعة السينية , طيف الامتصاص للاشعة فوق البنفسجية والمرئية , AFM, FTIR, FESEM و Zeta Potential.

بين فحص حيود الاشعة السينية ان تركيب ثنائي اوكسيد السيليكون هو غير متبلور عند استخدام  الفرن وليزر الدايود (532 نانومتر). بينما ظهرت ازاحة في قيمة زاوية الحيود و تحول تركيب ثنائي اوكسيد السيليكون الى تركيب (cristobalite) عند استخدام ليزر الدايود (410 نانومتر) في عملية التكثيف.

اظهرت فحوصات اطياف الامتصاص للاشعة فوق البنفسجية والمرئية أن أقصى امتصاص عند 196.8 نانومتر والذي يؤكد تكون جسيمات السيليكا النانوية. بالإضافة إلى ذلك، فإن نتائج FTIR أثبتت ان تحضير جسيمات السيليكا النانوية كان ناجحاَ.

بينت تحاليل AFM  و صور FESEM ان تركيب الاغشية النانوية يتألف من جسيمات ثنائي اوكسيد السيليكون الكروية النانومترية. تم الكشف عن استقرارية جيدة بالجهد لثنائي اوكسيد السيليكون الغروي مع الأس الهيدروجيني 9 .

من النتائج المُستحصلة يمكن الاستنتاج بإن التركيب المعدل للأغشية الرقيقة من  ثنائي اوكسيد السيليكون يمكن تحضيرها بإستخدام التكثيف بالليزر. التكثيف بالليزر لجسيمات ثنائي اوكسيد السيليكون المصنعة بطريقة Sol-Gel يفوق التكثيف بإستخدام الفرن عند درجات حرارة عالية.