1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi

Title:	Pertumbuhan penyejatan haba filem nipis zink oksida berstruktur mikro dan/atau nano: pencirian dan penggunaannya sebagai fotopengesan ultraungu logam-semikonduktor-logam
Authors:	Lim Kar Keng (P62859)
Supervisor:	Muhammad Azmi Abdul Hamid, Prof. Madya Dr.
Keywords:	Filem nipis Zink oksida Haba Fotopengesan Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations
Issue Date:	16-Aug-2017
Description:	Kajian ini membincangkan pertumbuhan dan penukleusan filem nipis zink oksida (ZnO) berstruktur mikro dan/atau nano melalui kaedah penyejatan haba pada substrat silikon disalut dengan silikon dioksida. Proses pemendapan filem nipis dijalankan dalam tiub relau melintang yang terdiri daripada tiga zon pemanasan tanpa penggunaan sebarang mangkin logam atau lapisan benih ZnO pra-endapan. Peranan suhu pemanasan serbuk logam zink (Zn) dan substrat dari 500°C - 900°C terhadap sifat morfologi, struktur dan optik filem nipis sediaan dikaji. Filem nipis yang terhasil dicirikan dengan mikroskop elektron imbasan pancaran medan (FESEM) dilengkapkan dengan serakan tenaga sinar-X (EDX), diffraktometer sinar-X pengupamaan tuju (GI-XRD), mikroskop daya atom mod mengulir (TM-AFM), spektroskopi fotoelektron sinar-X dengan kebuk bervakum ultra-tinggi (UHV-XPS) dan spektrofotometer foto pendarkilau bersuhu bilik (RT-PL). Kecacatan yang terbentuk pada permukaan struktur ZnO yang dihasilkan dibincangkan berdasarkan hasil kajian daripada pemadanan Gaussan PL dan XPS. Kajian mendapati bahawa filem nipis sediaan adalah bersifat polihabluran semula jadi dengan filem nipis yang dihasilkan pada suhu 700°C menunjukkan puncak dominan pada fasa (0 0 2) yang terhala pada paksi-c. Pertukaran morfologi struktur ZnO kesan daripada suhu yang kian meningkat mengubah struktur kuasi-gunung dalam rantaian kepada struktur polihablur heksagon berpermukaan kecil. Ketulenan filem nipis dibuktikan oleh analisis spektrum EDX yang hanya menunjukkan kewujudan Zn dan oksigen. Analisis kekasaran purata (Sa) filem nipis adalah sekitar 19.195 ± 0.869 nm - 425 ± 46 nm. Manakala kekasaran punca-min-kuasa-dua (Sq) pula adalah sekitar 24.396 ± 1.157 nm - 585 ± 67 nm. Selain itu, filem nipis yang dimendapkan pada suhu 900°C menunjukkan kandungan peratusan celahan Zn dan kekosongan oksigen yang tinggi. Tambahan lagi, keamatan pancaran PL pada kawasan ultraungu meningkat seiring dengan kenaikan suhu daripada 500°C ke 700°C, namun keamatan PL tersebut mula menurun apabila suhu melebihi 700°C. Berdasarkan keputusan yang diperolehi, mekanisme pertumbuhan filem nipis sediaan dibincangkan. Seterusnya, filem nipis ZnO berstruktur mikro dan/atau nano digunakan sebagai komponen aktif elektrik dalam fotopengesan ultraungu logam-semikonduktorlogam (MSM UV PDs). Keupayaan fotopengesan dikaji dengan menggunakan pencirian arus-voltan (I-V) dua-kuar (pada keadaan gelap, cahaya ambien dan pencahayaan UV), fotosambutan spektrum dan masa tindak balas apabila cahaya UV dipasang dan ditutup (proses fotosambutan dan proses fotosantaian). Diod pancaran cahaya ultraungu dengan panjang gelombang 365 nm dan keamatannya 3.2 mW/cm2 digunakan sebagai sumber cahaya. Ketersambutan, kepekaan, masa naik malar dan masa susut malar fotopengesan dikaji. Hasil kajian I-V menunjukkan sentuhan Ohm yang baik pada voltan pincang dari -5 V hingga 5 V. Manakala, sambutan spektrum fotopengesan yang disalur dengan 5 V pincang balikan menunjukkan potong berlaku pada gelombang cahaya sekitar 310 nm hingga 370 nm. Tambahan lagi, ketersambutan foto masa bersandar bagi fotopengesan pada pencahayaan UV (fotosambutan) dan kelakuan pemulihan fotoarus (fotosantaian) dijelaskan dengan terperinci oleh fungsi pertumbuhan dan susut eksponen tertib kedua. Akhir sekali, mekanisme fotopengesan terhadap pencahayaan UV adalah berkait rapat dengan keadaan penyediaan yang menghasilkan pelbagai struktur morfologi ZnO dan keadaan perangkap/kecacatan yang bentuk pada sempadan ira dan permukaan struktur filem, seperti yang ditunjukkan pada spektrum pemadanan Gaussan PL.,Tesis ini tidak ada Perakuan Tesis Sarjana/Doktor Falsafah"
Pages:	184
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.