Вплив ZnS та CdS на деякі фізичні властивості плівок MgO
Анотація
У цій статті повідомляється про виготовлення та характеристику наноструктурованих плівок MgO та вплив ZnS і CdS на їхні структурні, оптичні та електричні властивості. Тонкі плівки MgO, MgO: ZnS і MgO: CdS були нанесені за допомогою техніки піролізу хімічним розпиленням. на скляні підкладки при 673 К. Рентгенограми показали, що тонкі плівки MgO мають переважну (111) орієнтацію з чистою кубічною кристалічною структурою, тоді як шари ZnS і CdS мають гексагональну структуру. Зображення FE-SEM показали, що плівки MgO мають наноструктуровану морфологію із середнім розміром частинок ~50 нм. Результати УФ-видимої спектроскопії показали, що додавання шарів ZnS і CdS до плівок MgO призвело до зміщення краю поглинання у бік видимої області електромагнітного спектру, що вказує на покращення їх оптичних властивостей. Ці знахідки свідчать про те, що плівки MgOZnS і MgOCdS можуть мати потенційне застосування в оптоелектронних пристроях.
Завантаження
Посилання
R. Kant, A.K. Singh, and A. Arora, “Tuning of MgO nanoparticles on Ag dopant additions for charge storage applications,” Vacuum, 189, 110247 (2021). https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2021.110247
F.A. Miranda, G. Subramanyam, F.W. Van Keuls, R.R. Romanofsky, J.D. Warner, and C.H. Mueller, “Design and development of ferroelectric tunable microwave components for Kuand K-band satellite communication systems,” IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 48(7), 1181-1189 (2000). https://doi.org/10.1109/22.853458
K. Gao, Q. Bi, X. Wang, W. Liu, C. Xing, K. Li, D. Xu, et al.,“Progress and Future Prospects of Wide‐Bandgap Metal‐Compound‐Based Passivating Contacts for Silicon Solar Cells,” Advanced Materials, 34(26), 2200344 (2022). https://doi.org/10.1002/adma.202200344
S.S. Chiad, N.F. Habubi, W.H. Abass, and M.H. Abdul-Allah, “Effect of thickness on the optical and dispersion parameters of Cd0. 4Se0. 6 thin films,” Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, 18(9-10), 822-826 (2016).
Y. Liu, Y. Li, Y. Wu, G. Yang, L. Mazzarella, P. Procel-Moya, A.C. Tamboli, et al.,“High-efficiency silicon heterojunction solar cells: materials, devices and applications,” Materials Science and Engineering: R: Reports, 142, 100579 (2020). https://doi.org/10.1016/j.mser.2020.100579
Q. Liu, G. M. Dalpian, and A. Zunger, “Antidoping in insulators and semiconductors having intermediate bands with trapped carriers,” Physical Review Letters, 122(10), 106403 (2019). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.106403
Z. Zhang, X.E. Verykios, and M. Baerns, “Effect of electronic properties of catalysts for the oxidative coupling of methane on their selectivity and activity,” Catalysis Reviews, 36(3), 507-556 (1994). https://doi.org/10.1080/01614949408009470
A. Mahroug, B. Mari, M. Mollar, I. Boudjadar, L. Guerbous, A. Henni, and N. Selmi, “Studies on structural, surface morphological, optical, luminescence and Uv photodetection properties of sol–gel Mg-doped ZnO thin films,” Surface Review and Letters, 26(03), 1850167 (2019). https://doi.org/10.1142/S0218625X18501676
A.T. Abood, O.A.A. Hussein, M.H. Al-Timimi, M.Z. Abdullah, H.M.S. Al Aani, and W.H. Albanda, “Structural and optical properties of nanocrystalline SnO2 thin films growth by electron beam evaporation,” AIP Conference Proceedings, 2213(1), 020036 (2020). https://doi.org/10.1063/5.0000454
A.V. Rane, K. Kanny, V.K. Abitha, and S. Thomas, “Methods for synthesis of nanoparticles and fabrication of nanocomposites,” in: Synthesis of inorganic nanomaterials, (Woodhead publishing, 2018), pp. 121-139.
M.H. Abdullal, R.A. Jaseen, and A.H. Resan, “Annealing effect on the optical energy gap of (CdTe) thin films,” J. Pure Sciences, 7(3), 205-213 (2011). https://www.iasj.net/iasj/pdf/ccf116d82c221e01
A.B. Workie, H.S. Ningsih, and S.J. Shih, “An comprehensive review on the spray pyrolysis technique: historical context, operational factors, classifications, and product applications,” Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 170, 105915. (2023). https://doi.org/10.1016/j.jaap.2023.105915
Z.X. Tang, and B.F. Lv, “MgO nanoparticles as antibacterial agent: preparation and activity,” Brazilian Journal of Chemical Engineering, 31, 591-601 (2014). http://dx.doi.org/10.1590/0104-6632.20140313s00002813
A.J. Mawat, M.H. Al-Timimi, W.H. Albanda, and M.Z. Abdullah, “Morphological and optical properties of Mg1-xCdSx nanostructured thin films,” AIP Conference Proceedings, 2475(1), 090019) (2023). https://doi.org/10.1063/5.0103955
H.S. Al-Rikabi, M.H. Al-Timimi, A.H. Abed, and W. Albanda, “Surface Topography and Optical Properties for (MgOx 1ZnSx) Thin Films Prepared by Chemical Spray Pyrolysis,” Diyala Journal for Pure Science, 18(4), (2022). https://djfps.uodiyala.edu.iq/index.php/Home/article/view/36
W. Cui, P. Li, Z. Wang, S. Zheng, and Y. Zhang, “Adsorption study of selenium ions from aqueous solutions using MgO nanosheets synthesized by ultrasonic method,” Journal of Hazardous materials, 341, 268-276 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2017.07.073
G.C. Ozcan, H.M. Gubur, S. Alpdogan, and B.K. Zeyrek, “The investigation of the annealing temperature for CdS cauliflower-like thin films grown by using CBD,” Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 27, 12148-12154 (2016). https://doi.org/10.1007/s10854-016-5368-6
A.J. Mawat, and M.H. AL-Timimi, “Structural Properties of (MgO1-xCdSx) Thin Films Prepared by Chemical Spray Pyrolysis technique,” Journal of the college of basic education, 27(113) (2021). https://www.iasj.net/iasj/pdf/8e0e961ca70b4e80
S. Barth, F. Hernandez-Ramirez, J.D. Holmes, and A. Romano-Rodriguez, “Synthesis and applications of one-dimensional semiconductors,” Progress in Materials Science, 55(6), 563-627 (2010). https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2010.02.001
N. Izyumskaya, Y.I. Alivov, S.J. Cho, H. Morkoç, H. Lee, and Y.S. Kang, “Processing, structure, properties, and applications of PZT thin films,” Critical reviews in solid state and materials sciences, 32(3-4), 111-202 (2007). https://doi.org/10.1080/10408430701707347
M. Afrooz, H. Dehghani, S.S. Khalili, and N. Firoozi, “Effects of cobalt ion doped in the ZnS passivation layer on the TiO2 photoanode in dye sensitized solar cells based on different counter electrodes,” Synthetic Metals, 226, 164-170 (2017). https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2017.02.012
Y. Liu, J. Hua, K. Zhang, J. Zhao, and H. Li, “Effect of MgO shell on electron transfer from Cu doped ZnInS quantum dots to FePt nanoparticles.,” Materials Research Bulletin, 103, 242-246 (2018). https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2017.02.012
H.S. Al-Rikabi, M.H. Al-Timimi, and W.H. Albanda, “Morphological and optical properties of MgO1-xZnSx thin films,” Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, 17(3), (2022). https://doi.org/10.15251/DJNB.2022.173.889
V.S.G.Krishna, S.R. Maidur, P.S. Patil, and M.G. Mahesha, “Role of copper dopant in two-photon absorption and nonlinear optical properties of sprayed ZnS thin films for optical limiting applications,” Physics Letters A, 398, 127276 (2021). https://doi.org/10.1016/j.physleta.2021.127276
M. Ostadebrahim, and H. Dehghani, “ZnS/CdSe0.2S0.8/ZnSSe heterostructure as a novel and efficient photosensitizer for highly efficient quantum dot sensitized solar cells,” Applied Surface Science, 545, 148958 (2021). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.148958
L. Ma, X. Ai, and X. Wu, “Effect of substrate and Zn doping on the structural, optical and electrical properties of CdS thin films prepared by CBD method,” Journal of Alloys and Compounds, 691, 399-406 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.08.298
Z.M. Kakhaki, A.A. Youzbashi, P. Sangpour, N. Naderi, and Y. Orooji, “Influence of Cd salt concentration on the photoconductivity of CdS thin films prepared by chemical bath technique,” Materials Science in Semiconductor Processing, 148, 106773 (2022). https://doi.org/10.1016/j.mssp.2022.106773
T.A. Wassner, B. Laumer, S. Maier, A. Laufer, B.K. Meyer, M. Stutzmann, and M. Eickhoff, “Optical properties and structural characteristics of ZnMgO grown by plasma assisted molecular beam epitaxy,” Journal of Applied Physics, 105(2), 023505 (2009). https://doi.org/10.1063/1.3065535
I. Marozau, A. Shkabko, M. Döbeli, T. Lippert, D. Logvinovich, M. Mallepell, et al., “Optical properties of nitrogen-substituted strontium titanate thin films prepared by pulsed laser deposition,” Materials, 2(3), 1388-1401 (2009). https://doi.org/10.3390/ma2031388
R Bairy, and K.N. Narasimhamurthy, “Effect of annealing temperature on optimizing the structural, linear–nonlinear optical properties of Cd1-xZnxS nanocrystalline thin films,” Optical and Quantum Electronics, 53(10), 579 (2021). https://doi.org/10.1007/s11082-021-03215-0
R. Suganya, A. Revathi, D. Sudha, V. Sivaprakash, and E.R. Kumar, “Evaluation of structural, optical properties and photocatalytic activity of Ag2O coated ZnO nanoparticles,” Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 33(29), 23224-23235 (2022). https://doi.org/10.1007/s10854-022-09086-9
S. Yasmeen, F. Iqbal, T. Munawar, M.A. Nawaz, M. Asghar, and A. Hussain, “Synthesis, structural and optical analysis of surfactant assisted ZnO–NiO nanocomposites prepared by homogeneous precipitation method,” Ceramics International, 45(14), 17859-17873 (2019). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.06.001
M.H. Saeed, M.H. Al-Timimi, and O.A.A. Hussein, “Structural, morphological and optical characterization of nanocrystalline WO3 thin films,” Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, 16(2), 563-569 (2021). https://chalcogen.ro/563_SaeedMH.pdf
H. Ghasemi, M.H. Mozaffari, and R. Moradian, “Effects of deposition time on structural and optical properties of ZnS and ZnS/Au thin films grown by thermal evaporation,” Physica B: Condensed Matter, 627, 413616 (2022). https://doi.org/10.1016/j.physb.2021.413616
H. Ali, A. Falak, M.A. Rafiq, U. Khan, S. Karim, A., Nairan, et al., “Temperature dependent dielectric and electric modulus properties of ZnS nano particles,” Semiconductor Science and Technology, 32(3), 035008 (2017). https://doi.org/10.1088/1361-6641/aa539c
W.D. Park, “Optical constants and dispersion parameters of CdS thin film prepared by chemical bath deposition,” Transactions on Electrical and Electronic Materials, 13(4), 196-199 (2012). https://doi.org/10.4313/TEEM.2012.13.4.196
J. Tauc, R. Grigorovici, and A. Vancu, “Optical properties and electronic structure of amorphous germanium,” Physica Status Solidi (b), 15(2), 627-637 (1966). https://doi.org/10.1002/pssb.19660150224
Авторське право (c) 2023 Н.А. Хассан, В.Х. Альбанда, М.Х. Аль-Тімімі
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).
