Abstract
This study investigates the structural and optical properties of Fe-doped (CuO: ZnO) thin films with varying Fe contents (x = 0.1–0.5%) deposited on glass substrates via pulsed laser deposition (PLD) at ambient temperature under a vacuum of 1 × 10⁻² mbar. X-ray diffraction (XRD) confirmed that all films maintained a monoclinic polycrystalline structure, with grain size decreasing with increasing Fe concentration. Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) verified the successful incorporation of Fe without altering the Cu and Zn composition. Increasing Fe concentration significantly affected the optical transmission, absorption, refractive index (n), extinction coefficient (k), and dielectric constants, demonstrating that Fe doping strongly modifies the structural, optical, and dielectric properties of CuO: ZnO thin films.
Keywords
and structural properties.
CuO: ZnO Thin Films
Nd:Yag laser
PLD
XRD
Abstract
تم ت دراسة الخصائص التركيبية والبصرية لأغشية CuO:ZnO الرقيقة المشوبة بالحديد (Fe) بتراكيز مختلفة من
0.1 الى 0.5 % والمترسبة على ركائز زجاجية باستخدام تقنية الترسيب بالليزر النبضي (PLD) عند درجة حرارة الغرفة
وتحت ضغط فراغي مقداره ×1 2−10 ملي بار. أظهرت نتائج حيود الأشعة السينية (XRD) أن جميع الأغشية احتفظت ببنيتها
متعددة التبلور ذات الطور الاحادي، في حين انخفض الحجم الحبيبي مع زيادة تركيز الحديد. كما أكد تحليل مطيافية تشتت الطاقة
للأشعة السينية (EDS) نجاح دمج عنصر الحديد دون التأثير على نسب عنصري النحاس والزنك. وقد تبين أن زيادة تركيز
الحديد تؤثر بشكل ملحوظ في النفاذية البصرية والامتصاص ومعامل الانكسار (n) ومعامل الخمود (k) والثوابت العازلة، مما
يدل على أن التشويب بالحديد ي حدث تغيير ا جوهريا في الخصائص التركيبية والبصرية والعازلية لأغشية CuO:ZnO الرقيقة .
0.1 الى 0.5 % والمترسبة على ركائز زجاجية باستخدام تقنية الترسيب بالليزر النبضي (PLD) عند درجة حرارة الغرفة
وتحت ضغط فراغي مقداره ×1 2−10 ملي بار. أظهرت نتائج حيود الأشعة السينية (XRD) أن جميع الأغشية احتفظت ببنيتها
متعددة التبلور ذات الطور الاحادي، في حين انخفض الحجم الحبيبي مع زيادة تركيز الحديد. كما أكد تحليل مطيافية تشتت الطاقة
للأشعة السينية (EDS) نجاح دمج عنصر الحديد دون التأثير على نسب عنصري النحاس والزنك. وقد تبين أن زيادة تركيز
الحديد تؤثر بشكل ملحوظ في النفاذية البصرية والامتصاص ومعامل الانكسار (n) ومعامل الخمود (k) والثوابت العازلة، مما
يدل على أن التشويب بالحديد ي حدث تغيير ا جوهريا في الخصائص التركيبية والبصرية والعازلية لأغشية CuO:ZnO الرقيقة .