Вплив пористості підложки PSi на характеристики наночастинок CdS, отриманих методом CBD

  • Ф. Сакер Лабораторія матеріалів і системної структури та їх надійності, Університет Ум Ель Буагі, Ум Ель Буагі, Алжир
  • Л. Ремаш Лабораторія матеріалів і системної структури та їх надійності, Університет Ум Ель Буагі, Ум Ель Буагі, Алжир
  • А. Рахмані Лабораторія фізико-хімії матеріалів LPCM, Університет Лагуат, Лагуат, Алжир
  • Х. Муалкіа Факультет природничих і природничих наук, кафедра матеріалознавства, Університет Ум Ель Буагі, Ум Ель Буагі, Алжир
  • М.С. Аїда Факультет фізики, Університет короля Абдулазіза, Джидда, провінція Мекка, Саудівська Аравія
  • Н. Герміт Університет Ларбі Бен М'хіді, Ум Ель Буагі, Алжир
  • Д. Бельфенаше Дослідницький центр промислових технологій CRTI, Черега, Алджер, Алжир https://orcid.org/0000-0002-4908-6058
  • R. Yekhlef Дослідницький центр промислових технологій CRTI, Черега, Алджер, Алжир
  • Мохамед А. Алі Школа біотехнології, Університет Бадр у Каїрі (BUC), місто Бадр, Каїр, Єгипет https://orcid.org/0000-0002-7390-8592
DOI: https://doi.org/10.26565/2312-4334-2025-1-15
Ключові слова: халькогенідні напівпровідники, пористий кремній, CdS, тонка плівка, CBD

Анотація

Мотивацією для дослідження потенціалу таких напівпровідникових матеріалів, як кремній, є їх використання як підкладки для виготовлення тонких плівок. У цій роботі метод хімічного осадження (CBD) використовувався для синтезу тонких плівок сульфіду кадмію (CdS) на підкладках зі скла, кремнію (Si) і пористого кремнію (PSi). Підкладки PSi були підготовлені методом електрохімічного травлення з використанням різних густин струму при постійному часі травлення 5 хвилин. Отримані результати продемонстрували, що на морфологію нанесених матеріалів впливала пористість підкладок PSi. Визначено, що середні розміри кристалітів CdS/скло та CdS/Si становлять 46,12 нм та 23,08 нм відповідно. У структурах CdS/PSi середнє значення розміру зерен зменшується зі збільшенням пористості. Найменший отримано для структури CdS/PSi з 70% пористістю, що становить 11,55 нм. Виміряні вольт-амперні характеристики в компланарній структурі на зразку CdS/PSi/Si показали, що фотострум структури CdS/Si становить 3,17 мкА і збільшується до 600 мкА для структури CdS/PSi/60%.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

Y. Benkrima, D. Belfennache, R. Yekhlef, and A.M. Ghaleb, Chalcogenide Lett. 20(8), 609 (2023). https://doi.org/10.15251/CL.2023.208.609.

M. Husham, Z. Hassan, and A.M. Selman. Eur. Phys. J. Appl. Phys. 74(1), 10101 (2016). https://doi.org/10.1051/epjap/2016150414

D. Belfennache, D. Madi, R. Yekhlef, L. Toukal, N. Maouche, M.S. Akhtar, and S. Zahra, Semicond. Phys. Quantum Electron. Optoelectron. 24(4), 378 (2021). https://doi.org/10.15407/spqeo24.04.378

S. Mahdid, D. Belfennache, D. Madi, M. Samah, R. Yekhlef, and Y. Benkrima, J. Ovonic. Res. 19(5), 535 (2023). https://doi.org/10.15251/JOR.2023.195.535

P. Priyadarshini, S. Das, and R. Naik, RSC Advances, 12(16), 9599 (2022). https://doi.org/10.1039/D2RA00771A

A.M. Abu-Dief, Journal of Nanotechnology and Nanomaterials, 1(1), 5 (2020). https://doi.org/10.33696/Nanotechnol.1.002

Y. Xi, C. Hu, C. Zheng, H. Zhang, R. Yang, and Y. Tian, Mater. Res. Bull. 45(10), 1476 (2010). https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2010.06.007

Y. Ma, X. Li, Z. Yang, H. Yu, P. Wang, and L. Tong, Appl. Phys. Lett. 97(15), 153122 (2010). https://doi.org/10.1063/1.3501969

J. Zhang, D. Li, R. Chen, and Q. Xiong, Nature, 493(7433), 504 (2013). https://doi.org/10.1038/nature11721

D. Li, J. Zhang, Q. Zhang, and Q. Xiong. Nano Lett. 12(6), 2993 (2012). https://doi.org/10.1021/nl300749z

D. Li, J. Zhang, and Q. Xiong, ACS Nano, 6(6), 5283 (2012). https://doi.org/10.1021/nn301053r

T. Zhai, X. Fang, L. Li, Y. Bando, and D. Golberg, Nanoscale, 2(2), 168 (2010). https://doi.org/10.1039/B9NR00415G

H. Li, X. Wang, J. Xu, Q. Zhang, Y. Bando, D. Golberg, Y. Ma, and T. Zhai, Adv. Mater. 25(22), 3017 (2013). https://doi.org/10.1002/adma.201300244

A. Ashok, G. Regmi, A. Romero-Nunez, M. Solis-Lopez, S. Velumani, and H. Castaneda, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 31, 74997518 (2020). https://doi.org/10.1007/s10854-020-03024-3

S. Hariech, J. Bougdira, M. Belmahi, G. Medjahdi, M.S. Aida, and A. Zertal, Bull. Mater. Sci. 45(2), 78 (2022). https://doi.org/10.1007/s12034-022-02661-0

S. Hariech, M.S. Aida, J. Bougdira, M. Belmahi, G. Medjahdi, D. Gen`eve, N. Attaf, and H. Rinnert, J. Semicond. 39(3), 034004 (2018). https://doi.org/10.1088/1674-4926/39/3/034004

H. Khallaf, Ph.D. Thesis Dissertations. University of Central Florida, (2009). https://stars.library.ucf.edu/etd/3941

D. Belfennache, N. Brihi, and D. Madi, in: Proceeding of the IEEE xplore, 8th (ICMIC) (2016). 7804164 (2017), pp. 497–502. https://doi.org/10.1109/ICMIC.2016.7804164.

D. Belfennache, D. Madi, N. Brihi, M.S. Aida, and M.A. Saeed, Appl. Phys. A, 124, 697 (2018). https://doi.org/10.1007/s00339-018-2118-z

R. Pribyl, S. Kelarova, M. Karkus, and V. Bursikova, Carbon Trends, 17, 100416 (2024). https://doi.org/10.1016/j.cartre.2024.100416

S. Morishita, M. Kunihiro, M. Funahashi, and N. Tsurumachi, J. Mol. Liq. 126425 (2024). https://doi.org/10.1016/j.molliq.2024.126425

T.A.-H. Abbas, Diyala journal for pure sciences, 13(3), 227 (2017). https://doi.org/10.24237/djps.1303.261A

R. Ouldamer, D. Madi, D. Belfennache, in: Advanced Computational Techniques for Renewable Energy Systems. IC-AIRES 2022I, edited by M. Hatti, 591, (Springer, Cham. 2023), pp. 700-705. https://doi.org/10.1007/978-3-031-21216-1_71

E.V. Pasos, B. Wagner, F. Xu, Y. Wang, M. Kim, M. Zachariah, and L. Mangolini, Chem Eng J. 500, 156997 (2024). https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.156997

R. Ouldamer, D. Belfennache, D. Madi, R. Yekhlef, S. Zaiou, and M.A. Ali, J. Ovonic. Res. 20(1), 45 (2024). https://doi.org/10.15251/JOR.2024.201.45

N. Naderi, and M. Hashim Int. J. Electrochem. Sci. 7(11), 11512 (2012). https://doi.org/10.1016/S1452-3981(23)16962-8

I. González, R. Nava, M. Cruz-Irisson, J.A. del Río, I. Ornelas-Cruz, J. Pilo, Y.G. Rubo, et al., J. Energy Storage, 102, 114087 (2024). https://doi.org/10.1016/j.est.2024.114087

T. Jalkanen, A. Maattanen, E. Makila, et al., Journal of Sensors, 927396 (2015). https://doi.org/10.1155/2015/927396

N. Rahmani, and R.S. Dariani, AIP Advances, 5, 077112 (2015). https://doi.org/10.1063/1.4926460

N. Rahmani, R.S. Dariani, and M. Rajabi, Appl. Surf. Sci. 366, 359 (2016) https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2016.01.075

A. Halimaoui, “Porous silicon: material processing, properties and applications,” in: Porous Silicon Science and Technology, edited by J.C. Vial, and J. Derrien, (Centre de Physique des Houches, Springer Berlin Heidelberg, 1995). 1, pp. 33 52. https://doi.org/10.1007/978-3-662-03120-9_3

M. Du Plessis, Physica Status Solidi (a), 204(7), 2319 (2007). https://doi.org/10.1002/pssa.200622237

M. Lai, L. Wei, Y-H Huang, X-D Wang, and Z. Yang. ACS Photonics, 11(6), 2439 (2024). https://doi.org/10.1021/acsphotonics.4c00335J

A. Jane, R. Dronov, A. Hodges, and N.H. Voelcker, 27(4), 230 (2009). https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2008.12.004

A. Rahmani, L. Remache, M. Guendouz, M.S. Aida, and Z. Hebboul, Appl. Phys. A, 127(5), 396 (2021). https://doi.org/10.1007/s00339-021-04548-z

C-M. Chou, H-T. Cho, V.K. Hsiao, K-T. Yong, W-C. Law, Nanoscale Res. Lett. 7, 1 (2012). https://doi.org/10.1186/1556-276X-7-291

B. Meier, L. Egermann, S. Voigt, M. Stanel, H. Kempa, and A.C. Huebler, Thin Solid Films, 519(19), 6610 (2011). https://doi.org/10.1016/j.tsf.2011.04.225

S.A. Hasoon, I.M. Ibrahim, R. Al-Haddad, and S.S. Mahmood, Int. J. Curr. Eng. Technol. 4(2), 594 (2014).

S.T. Kassim, H.A. Hadi, and R.A. Ismail, Optik, 221, 165339 (2020). https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2020.165339

A. Rahmani, L. Remache, M. Guendouz, N. Lorrain, A. Djermane, and L. Hadjeris, Surf. Rev. Lett. 29(03), 2250039 (2022). https://doi.org/10.1142/S0218625X22500391

K.S. Khashan, Int. J. Mod. Phys. B, 25(02), 277 (2011). https://doi.org/10.1142/S0217979211054744

N.F. Habubi, R.A. Ismail, A.N. Abd, and W.K. Hamoudi, Indian J. Pure Appl. Phys. 53, 718-724 (2015).

Y. Li, X.Y. Song, Y.L. Song, P.F. Ji, F.Q. Zhou, M.L. Tian, H.C. Huang, and X.J. Li, Mater. Res. Bull. 74, 507 (2016). https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2015.11.023

P.M. Perillo, and D.F. Rodriguez, Physica B: Condensed Matter, 680, 415828 (2024). https://doi.org/10.1016/j.physb.2024.415828

M. Cao, Y. Sun, J. Wu, X. Chen, and N. Dai, J. Alloys Compd. 508(2), 297 (2010) https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2010.08.066

C. Tsai, D. Chuu, G. Chen, and S. Yang. J. Appl. Phys. 79(12), 9105 (1996) https://doi.org/10.1063/1.362645

B-S. Moon, J-H. Lee, and H. Jung. Thin solid films, 511, 299 (2006) https://doi.org/10.1016/j.tsf.2005.11.080

D.W. Niles, and H. Hochst, Phys. Rev. B, 41(18), 12710 (1990). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.41.12710

J. Patel, F. Mighri, A. Ajji, D. Tiwari, and T.K. Chaudhuri, Appl. Phys. A, 117, 1791 (2014) https://doi.org/10.1007/s00339-014-8659-x

M. Cao, L.Li, B. Zhang, J. Huang, K. Tang, H. Cao, Y. Sun, and Y. Shen, J. Alloys Compd. 530, 81 (2012). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2012.03.054

Z. Rabeel, M. Abbas, M. Basit, N.A. Shah, I. Ahmad, and M. Hassan, J. Adv Nanomat. 2(2), 113 (2017). https://dx.doi.org/10.22606/jan.2017.22004

S. A-J. Jassim, A.A.R.A. Zumaila, and G.A.A. Al Waly, Results Phys. 3, 173 (2013). https://doi.org/10.1016/j.rinp.2013.08.003

S.E. Haque, B. Ramdas, N. Padmavathy, and A. Sheela, Micro & Nano Letters, 9(10), 731 (2014). https://doi.org/10.1049/mnl.2014.0167

L. Ma, X. Ai, and X. Wu, J. Alloys. Compd. 691, 399 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.08.298

S. Thanikaikarasan, T. Mahalingam, T. Ahamad, S.M. Alshehri, J. Saudi Chem. Soc. 24(12), 955 (2020). https://doi.org/10.1016/j.jscs.2020.10.003

N. Maticiuc, and J. Hiie, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 49(1), 012061 (2013). https://doi.org/10.1088/1757-899X/49/1/012061

F. Ouachtari, A. Rmili, B. Elidrissi, A. Bouaoud, H. Erguig, and P. Elies, J. Mod. Phys. 2(9), 1073 (2011). https://doi.org/10.4236/jmp.2011.29131

V.G. Nair, R. Jayakrishnan, J. John, J.A. Salam, and A.M. Anand, A. Raj, Mater. Chem. Phys. 247, 122849 (2020). https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2020.122849

D. Komaraiah, E. Radha, Y. Vijayakumar, J. Sivakumar, M.R. Reddy, and R. Sayanna, Modern Research in Catalysis, 5(4), 130 (2016). https://doi.org/10.4236/mrc.2016.54011; M. Shaban, M. Mustafa, and A. El Sayed, Mater. Sci. Semicond. Process. 56, 329 (2016). https://doi.org/10.1016/j.mssp.2016.09.006

G. Mani, and J.B.B. Rayappan, Appl. Surf. Sci. 311, 405 (2014). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.05.075

Опубліковано
2025-03-03
Цитовано
Як цитувати
Сакер, Ф., Ремаш, Л., Рахмані, А., Муалкіа, Х., Аїда, М., Герміт, Н., Бельфенаше, Д., Yekhlef, R., & Алі, М. А. (2025). Вплив пористості підложки PSi на характеристики наночастинок CdS, отриманих методом CBD. Східно-європейський фізичний журнал, (1), 160-169. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2025-1-15
Номер
№ 1 (2025): East European Journal of Physics
Розділ
Статті

Авторське право (c) 2025 Ф. Сакер, Л. Ремаш, А. Рахмані, Х. Муалкіа, М.С. Аїда, Н. Герміт, Д. Бельфенаше, Р. Єхлеф, Мохамед А. Алі

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).