Ріст магнієво-селенідних плівок легованих європієм методом спрей-пиролізу в електричному полі: оптичний і структурний аналіз
Анотація
Плівки MgSe леговані європієм формувались за допомогою піролізу в електричному полі. Об’ємна концентрація домішки у розчині триоксиду європію становила 5 wt. %. Проте при легуванні плівок при різних температурах субстрату, кожного разу використовувався об'ємний відсоток (vol. %). Варіація температури напилення становила близько 573 К і 673 К (± 0,3). Осадження відбувалося в оптимізованих умовах. Спектри абсорбції свідчать про слабкі поглинальні характеристики, продемонстровані плівками, що містять оксид MgSe, в ультрафіолетовій області та дуже низькі характеристики поглинання у видимому діапазоні. Піки поглинання спостерігались навколо 230 нм, 240 нм, 350 нм та 365 нм, що підтверджує наявність дефектів всередині кристалічної структури плівок. Плівки демонстрували високу прозорість і низьку здатність до відбиття у видимому діапазоні при різних температурах підкладки. Висока прозорість, виявлена плівками MgSe:Eu у видимому діапазоні електромагнітного спектра, робить матеріал придатним у якості шару покриття для виготовлення прозорих виробів. Для плівок MgSe:Eu була визначена ширини енергетичної зони в межах від 2,49 до 2,95 еВ, що відповідала різним температурам підкладки (573 К, 598 К, 623 К, 648 К і 673 К) та товщин плівок (2900, 2750, 2500, 2100, 200 нм). Проте, спостереження чітко показує, що ширини енергетичної зони зразків плівок MgSe:Eu в основному залежать від товщини, так що отримані ширини енергетичної смуги зменшуються з збільшенням товщини (ширина смуги зростає із зменшенням товщини). Структурний аналіз (XRD), проведений для концентрацій 10% та 40% Eu, показує гексагональну (або вурцітну) структуру для плівок із порушенням кристалічності при більш високій концентрації домішки (40 об.%) і як наслідок синій зсув константи решітки порівняно з об’ємним значенням. Кілька площин відбиття від шару XRD нанесених плівок MgSe:Eu чітко показують, що плівки є полікристалічними. Поверхнева морфологія (SEM) підтверджує високу напруженість та наявність дефектних станів у кристалічній решітці плівок MgSe, що містять сплави Європію. Структура плівок MgSe: Eu, отриманих за допомогою енергетичного дисперсійного аналізу рентгенівського випромінювання (EDAX), підтверджує ріст плівок MgSe: Eu.
Завантаження
Посилання
Y.S. Sakhare, N.R. Thakare and A.U. Ubale, St. Petersburg Polytech. Uni. J. Phys. Math. 2, 7-26 (2016).
S.J. Gnanamuthu, S.J. Jeyakumar, A.R. Balu, K. Usharani and V.S. Nagarethinam, Int. J. Thin Fil. Sci. Tech. 2, 121 123 (2015).
Y.S. Sakhare, N.R. Thakare and A.U. Ubale, Arch. Phys. Res. 6, 12-20 (2015).
A.U. Ubale, Y.S. Sakhare, Vacuum. 99, 124 (2014).
A.U. Ubale, Y.S. Sakhare, Mater. Sci. Semicond. Process. 16, 1769 (2013).
A.U. Ubale, Y.S. Sakhare, S.G.Ibrahim and M.R. Belkhedkar, Solid State Sci. 23, 96-108 (2013).
A.U. Ubale, Y.S. Sakhare, Ind. J. Phys. 87, 1183-1188 (2013).
H.M. Wang, J.H. Chang, T. Hanada, K. Arai and T. Yao, J. Cryst. Growth. 208, 253-258 (2000).
P.X. Feng, J.D. Riley, R.C.G. Leckey and L. Ley, J. Phys.: Appl. Phys. D. 34, 1293-1300 (2001).
F. Jiang, Q. Liao, G. Fan, C. Xiong, X. Peng, C. Pan and N. Liu, J. Cryst. Growth. 183, 289–293 (1998).
P. Prete, N. Lovergine, L. Tapfer, C.Z. Fregonara and A.M. Mancini, J. Cryst. Growth. 214-215, 119-124 (2000).
M.D. Jeroh, A.J. Ekpunobi, D.N. Okoli, J. Nano- Electron. Phys. 10, 03006-1 (2018).
D.H. Hwang, J.H. Ahn, K.N. Hui, K.S. Hui and Y.G. Son, Nanoscale Res. Letts. 7, 26 (2012).
M Suganya, A.R. Balu and K. Usharani, Mater Sci Poland. 3, 448–456 (2014).
Standard X-ray Diffraction Powder Patterns. National Bureau of Standards Monograph, 25 - Section 5, (US Department of Commerce, Washington, 1967).
N.J.S. Kissinger, M. Jayachandran, K. Perumal and C.S. Raja, Bull. Mater. Sci. 3, 547-551 (2007).
R.S. Meshram, R.M. Thombre, Int. J. Adv. Sci. Eng. Technol. 1, 161-170 (2015.).
S. Muthumari, G. Devi, P. Revathi and R. Vijayalakshmi, J. Appl. Sci. 12, 1722-1725 (2012). doi: 10.3923/jas.2012.1722.1725
J. Pla, M. Tamasi, R. Rizzolt, M. Losurdo, E. Centurioni, C. Summonte and F. Rubinelli, Thin Solid Films. 425, 185 192 (2003).
Y.Z. Dawood, M.H. Hassoni and M.S. Mohamad, Int. J. Pure. Appl. Phys. 2, 1-7 (2014).
N.J.S. Kissinger, J. Suthagar, B.S. Kumar, T. Balasubramaniram and K. Perumal, Acta. Phys. Pol. A. 118, 623-628 (2010).
V.D. Mote, J.S. Dargad and B.N. Dole, Nanosci. Nanoeng. 1, 116-122 (2013). doi: 10.13189/nn.2013.010204
Z.R. Khan, M. Zulfequar and M.S. Khan, Mater. Sci. Eng. B. 174, P.145-149 (2010).
S.A. Aly, A.A. Akl and H. Howari, Acta. Phys. Pol. A. 128, 414-418 (2015). doi: 10.12693/APhysPolA.128.414
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
