Вплив напруги осадження на легований сріблом сульфід стронцію для оптоелектронного застосування

  • Шака О. Самуель Відділ наукових лабораторних технологій, Університет штату Дельта, Абрака, штатДельта, Нігерія; Кафедра фізики, Університет штату Дельта, Абрака, штат Дельта, Нігерія
  • М. Лагбегха-ебі Франк Міжнародний інститут туризму та гостинності, Йенагоа, штат Байелса, Нігерія
  • Е.П. Огерохво Федеральний університет нафтових ресурсів, Еффурун, штат Дельта, Нігерія
  • Артур Екпекпо Кафедра фізики, Університет штату Дельта, Абрака, штат Дельта, Нігерія
  • Дж.Т. Джимванг Федеральний університет Локоджі, Нігерія
  • Імособоме Л. Іхіоя Департамент фізики та астрономії, Університет Нігерії, Нсукка, штат Енугу, Нігерія https://orcid.org/0000-0002-5959-4427
DOI: https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-1-25
Ключові слова: нелегований SrS, заборонена зона, XRD, SEM, EDX

Анотація

У дослідницькій методиці електрохімічного осадження використовували нелегований SrS і легований SrS сріблом: 0,01 моль тіоацетаміду (C2H5NS), 0,1 моль гексагідрату хлориду стронцію (SrCl2,6H2O) і 0,01 моль нітрату срібла (AgNO3) концентрації катіонів, аніонів і допантів. Рентгенівські спектри срібла, легованого SrS та SrS, показали помітні кристалічні піки під кутами 26,69°, 37,97°, 51,39° та 65,56° для SrS та 26,42°, 33,42°, 37,98° та 51,32° для SrS/Ag відповідно , з відповідними площинами дифракції (111), (112), (200) і (211). Однак дифракційна картина показує, що пікова інтенсивність зростає зі збільшенням напруги осадження. Морфологія нелегованого матеріалу SrS має гвоздикоподібну речовину з осадом; велике нанозерно на поверхні підкладки демонструє поглинання фотонів, але не має слідів точкових отворів. Коли легований SrS осаджується при різних початкових напругах, він утворює однорідні поверхні без точкових отворів. Клітина також проникає в субстрат, який використовується для осадження, як видно з елементного складу плівок. Було помічено, що SrS/Ag при 10 В і 12 В мало осаду на поверхнях; це пояснюється тим, що використовувався вугільний електрод, який має тенденцію реагувати з електролітом при низькій напрузі, але не реагує при 14 В. Плівки показують, що коли напруга осадження зросла, питомий електричний опір зменшився з 1,42×109 до 1,37×109 Ом·м, а товщина зменшилася з 125,02 до 123,025 нм. Це додатково призвело до збільшення провідності з 7,04×108 до 7,29×108 См/м. Було виявлено, що поглинання зменшується зі збільшенням довжини хвилі електромагнітного випромінювання та підвищенням напруги осадження. Згідно з дослідженнями, проведеними на осадженому матеріалі, його ширина забороненої зони становить від 1,55 до 2,51 еВ.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

A. Chaves, J.G. Azadani, H. Alsalman, D.R. da Costa, R. Frisenda, A.J. Chaves, S.H. Song, et al., “Bandgap engineering of two-dimensional semiconductor materials”, npj 2D Mater. Appl. 4, 29 (2020). https://doi.org/10.1038/s41699-020-00162-4

M. Seifrid, G.N.M. Reddy, B.F. Chmelka, and G.C. Bazan, “Insight into the structures and dynamics of organic semiconductors through solid-state NMR spectroscopy”, Nat. Rev. Mater. 5, 910–930 (2020). https://doi.org/10.1038/s41578-020-00232-5

J. Shi, J. Zhang, L. Yang, M. Qu, D.-C. Qi, and K.H.L. Zhang, “Wide Bandgap Oxide Semiconductors: from Materials Physics to Optoelectronic Devices”, Advanced materials, 33, 2006230 (2021). https://doi.org/10.1002/adma.202006230

P.E. Agbo, and P.A. Nwofe, “Comprehensive studies on the optical properties of ZnO-core shell thin films”, J. Nanotechnol. Adv. Mater, 3(2), 63–97 (2015). https://www.naturalspublishing.com/files/published/7l62lvt2v9965a.pdf

S. Gedi, V.R.M. Reddy, C. Park, J. Chan-Wook, and R.K.T. Reddy, “Comprehensive optical studies on SnS layers synthesized by chemical bath deposition”, Optical Materials, 42, 468–475 (2015). https://doi.org/10.1016/j.optmat.2015.01.043

M.H. Suhail, and R.A. Ahmed, “Structural, optical and electrical properties of doped copper ZnS thin films prepared by chemical spray pyrolysis technique”, Advances in Applied Science Research, 5(5), 139-147 (2014). https://www.primescholars.com/articles/avo-analysis-of-3d-seismic-data-at-gfield-norway.pdf

W.D. Callister, and D.G. Rethwisch, Materials science and engineering, vol. 5, (John Wiley & Sons, NY, 2011).

D. Zhao, S. Sathasivam, J. Li, and C.J. Carmalt, “Transparent and Conductive Molybdenum-Doped ZnO Thin Films via Chemical Vapor Deposition”, ACS Applied Electronic Materials, 2(1), 120-125 (2020). https://doi.org/10.1021/acsaelm.9b00647

I.L. Ikhioya, and A.J. Ekpunobi, “Electrical and Structural Properties of ZnSe Thin Films by Electrodeposition Technique”, Journal of the Nigerian Association of Mathematical Physics, 29, 325-330 (2015). https://www.researchgate.net/profile/Imosobomeh-Ikhioya/publication/323316123_of_NAMP_Electrical_and_Structural_Properties_of_ZnSe_Thin_Films_by_Electrodeposition_Technique/links/5a8d63c10f7e9b27c5b4adbc/of-NAMP-Electrical-and-Structural-Properties-of-ZnSe-Thin-Films-by-Electrodeposition-Technique.pdf

I.I. Lucky, D.N. Okoli, and A.J. Ekpunobi, “Effect Of Temperature On SnZnSe Semiconductor Thin Films For Photovoltaic Application”, SSRG International Journal of Applied Physics, 6(2), 55-67 (2019). https://doi.org/10.14445/23500301/IJAP-V6I2P109

I.I. Lucky, E.M. Chigozirim, O.D.O, and A.C. Rita, “The Influence of Precursor Temperature on The Properties of Erbium-Doped Zirconium Telluride Thin Film Material Via Electrochemical Deposition”, SSRG International Journal of Applied Physics, 7(1), 102-109 (2020). https://doi.org/10.14445/23500301/IJAP-V7I1P115

I.L. Ikhioya, A.C. Nkele, E.M. Chigozirim, S.O. Aisida, M. Maaza, and F.I. Ezema, “Effects of Erbium on the Properties of Electrochemically-Deposited Zirconium Telluride Thin Films,” Nanoarchitectonics, 2(1), 18-26 (2021). https://doi.org/10.37256/nat.212021503

I.L. Ikhioya, A.C. Nkele, C.F. Okoro, C. Obasi, G.M. Whyte, M. Maaza, and F.I. Ezema, “Effect of temperature on the morphological, structural and optical properties of electrodeposited Yb-doped ZrSe2 thin films”, Optik, 220, 165180 (2020). https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2020.165180

I.L. Ikhioya, A.C. Nkele, S.N. Ezema, M. Maaza, and F. Ezema, “A study on the effects of varying concentrations on the properties of ytterbium-doped cobalt selenide thin films”, Optical Materials, 101, 109731 (2020). https://doi.org/10.1016/j.optmat.2020.109731

X.-Z. Li, Y.-Y. Gu, H.-Q. Cheng, and X.-M. Meng, “Van der Waals Epitaxial Two-dimensional CdSxSe(1−x) Semiconductor Alloys with Tunable-composition and Application to Flexible Optoelectronics”, Nanoscale, 9(36), 13786–13793 (2017). https://doi.org/10.1039/c7nr04968d

S.H. Lee, S.B. Kim, Y.-J. Moon, S.M. Kim, H.J. Jung, M.S. Seo, K.M. Lee et al., “High-responsivity Deep Ultraviolet-selective Photodetectors Using Ultrathin Gallium Oxide Films”, ACS Photonics, 4(11), 2937-2943 (2017). https://doi.org/10.1021/acsphotonics.7b01054

J. Yang, W. Yu, Z. Pan, Q. Yu, Q. Yin, L. Guo, Y. Zhao, et al, “Ultra-broadband Flexible Photodetector Based on Topological Crystalline Insulator SnTe with High Responsivity”, Small, 14(37), 1802598 (2018). https://doi.org/10.1002/smll.201802598

V.E. Zaikova, N.V. Melnikova, A.V. Tebenkov, A.A. Mirzorakhimov, O.P. Shchetnikov, A.N. Babushkin, and G.V. Sukhanova, “Electrical Properties of Polycrystalline Materials from the System Cu-As-Ge-Se under High Pressure Condition”, Journal of Physics: Conf. Series, 917, 082009 (2017). https://doi.org/10.1088/1742-6596/917/8/082009

M. Hamada, K. Matsuura, T. Hamada, I. Muneta, K. Kakushima, K. Tsutsui, and H. Wakabayashi, “ZrS2 Symmetrical-ambipolar FETs with Near-midgap TiN Film for both Top-gate Electrode and Schottky-barrier Contact”, Jpn. J. Appl. Phys. 60, SBBH05 (2021). https://doi.org/10.35848/1347-4065/abd6d7

S. Sey-Shing, “A New Blue Emitting TFEL Phosphor: SrS: Cu”, Displays, 19(4), 145-149 (2019). https://doi.org/10.1016/S0141-9382(98)00044-4

S. Vijay, T. K. Gundu, J. M. Rao, and Z. Jun-Jie, “Synthesis and characterization of Ce-Doped SrS Phosphors”, Radiation Effects and Defects in Solids, 160(7), 265-274 (2005). https://doi.org/10.1080/10420150500375534

Опубліковано
2023-03-02
Цитовано
Як цитувати
Самуель, Ш. О., Франк, М. Л.-е., Огерохво, Е., Екпекпо, А., Джимванг, Д., & Іхіоя, І. Л. (2023). Вплив напруги осадження на легований сріблом сульфід стронцію для оптоелектронного застосування. Східно-європейський фізичний журнал, (1), 189-196. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-1-25
Номер
№ 1 (2023): East European Journal of Physics
Розділ
Статті

Авторське право (c) 2023 Шака О. Самуель, М. Лагбегха-ебі Франк, Е.П. Огерохво, Артур Екпекпо, Дж.Т. Джимванг, Імособоме Л. Іхіоя

Ліцезія Creative Commons

Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.

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).