Вплив легування барієм на структурні та оптичні властивості тонких плівок NiO
Анотація
У цьому дослiдженнi дослiджується вплив легування барiєм (Ba) на структурнi та оптичнi властивостi тонких плiвок оксиду нiкелю (NiO), синтезованих за допомогою розпилювального пiролiзу. Плiвки NiO з концентрацiєю Ba 0%, 2%, 4%, 6% та 8% були проаналiзованi за допомогою рентгенiвської дифракцiї, IЧ-спектроскопiї з перетворенням Фур’є та УФ-видимої спектроскопiї. Результати рентгенiвської дифракцiї пiдтвердили утворення кубiчного NiO з переважною (111) орiєнтацiєю. Збiльшення вмiсту Ba призвело до зменшення iнтенсивностi пiкiв та появи деформацiї решiтки, що вказує на впровадження iонiв Ba2+ у решiтку NiO. Оптичнi вимiрювання показали високу прозорiсть плiвок у видимiй областi, тодi як ширина забороненої зони зменшилася з 3, 55 eV до 3, 13 eV зi збiльшенням концентрацiї Ba. Цi результати пiдкреслюють потенцiйну можливiсть застосування NiO легованого Ba в рiзних оптоелектронних пристроях.
Завантаження
Посилання
M. Ghougali, O. Belahssen, and A. Chala, ”Investigation of the Properties of NiO Thin Films Prepared by Spray Pyrolysis Technique,” Journal of Nano- and Electronic Physics, 8(4), 04059 (2016).
O. Belahssen, M. Ghougali, and A. Chala, ”Structural and Optical Properties of Nickel Oxide Thin Films Prepared by Spray Pyrolysis,” Journal of Nano- and Electronic Physics, 10(2), 02039 (2018). https://doi.org/10.21272/jnep.10(2).02039
M. Ghougali, O. Belahssen, and A. Chala, ”Effect of Substrate Temperature on the Properties of NiO Thin Films,” Journal of Nano- and Electronic Physics, 9(3), 03043 (2017). https://doi.org/10.21272/jnep.9(3).03043
R. Sharma, A. D. Acharya, S. B. Shrivastava, T. Shripathi, and V. Ganesan, ”Effect of thickness on structural, optical and electrical properties of NiO thin films,” Optik, 125(22), 6751–6756 (2014). https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2014.07.104
L. Cattin, B. Reguig, A. Khelil, M. Morsli, K. Benchouk, and J. Bernede, ”Properties of NiO thin films deposited by chemical spray pyrolysis using different precursor solutions,” Applied Surface Science, 254(18), 5814–5821 (2008). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2008.03.071
E. Fujii, A. Tomozawa, H. Torii, and R. Takayama, ”Preferred orientations of NiO films prepared by plasma-enhanced metalorganic chemical vapor deposition,” Japanese Journal of Applied Physics, 35(3A), L328 (1996). https://doi.org/10.1143/JJAP.35.L328
H. Sato, T. Minami, S. Takata, and T. Yamada, ”Transparent conducting p-type NiO thin films prepared by magnetron sputtering,” Thin Solid Films, 236(1-2), 27–31 (1993). https://doi.org/10.1016/0040-6090(93)90636-4
V. H. L´opez-Lugo, M. Garc´ıa-Hip´olito, A. Rodr´ıguez-G´omez, and J. C. Alonso-Huitr´on, ”Fabrication of Li-Doped NiO Thin Films by Ultrasonic Spray Pyrolysis and Its Application in Light-Emitting Diodes,” Nanomaterials, 13(4), 197 (2023). https://doi.org/10.3390/nano13010197
K. Yoshimura, T. Miki, and S. Tanemura, ”Nickel Oxide Electrochromic Thin Films Prepared by Reactive DC Magnetron Sputtering,” Japanese Journal of Applied Physics, 34(5R), 2440 (1995). https://doi.org/10.1143/JJAP.34.2440
H. L. Chen, Y. M. Lu, and W. S. Hwang, ”Characterization of sputtered NiO thin films,” Surface and Coatings Technology, 198(1-3), 138–142 (2005). https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2004.10.032
I. Hotovy, J. Huran, et al. ”The influences of preparation parameters on NiO thin film properties for gas sensing application,” Sensors and Actuators B: Chemical, 78 (1–3), 126–132 (2001). https://doi.org/10.1016/S0925-4005(01)00802-4
US. Joshi, R. Takahashi, Y. Matsumoto, and H. Koinuma, ”Structure of NiO and Li-doped NiO single crystalline thin layers with atomically flat surface,” Thin Solid Films, 486(1-2), 214-217 (2005). https://doi.org/10.1016/j.tsf.2004.11.219
Y. Kakehi, S. Nakao, K. Satoh, and T. Kusaka, ”Room-temperature epitaxial growth of NiO (1 1 1) thin films by pulsed laser deposition,” Journal of Crystal Growth, 237-239, 591-595 (2002). https://doi.org/10.1016/S0022-0248(01)01964-9
H.-L. Chen, Y.-M. Lu, andW.-S. Hwang, ”Thickness dependence of electrical and optical properties of sputtered NiO thin films,” Thin Solid Films, 498(1), 266–270 (2006). https://doi.org/10.1016/j.tsf.2005.07.124
Zhi-Zhen Ye, et al. ”Preparation and characterization of p-type ZnO films by DC reactive magnetron sputtering,” Journal of Crystal Growth, 253(1), 258–264, (2003). https://doi.org/10.1016/S0022-0248(03)01007-8
B.A. Reguig, A. Khelil, L. Cattin, M. Morsli, and J.C. Bern`ede, ”Properties of NiO thin films deposited by intermittent spray pyrolysis process,” Applied Surface Science, 253(9), 4330-4334, (2007). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2006.09.046
T.H. Noh,W. Y. Jeung, I. K. Kang, S. H. Shin, and J. J. Lee, ”Magnetic properties of Pr-Fe-B alloy powders prepared by mechanical grinding,” Journal of Applied Physics, 70(10), 6591–6593 (1991). https://doi.org/10.1063/1.349867
D. Amaranatha Reddy, A. Divya, G. Murali, and R.P. Vijayalakshmi,”Synthesis and optical properties of Cr doped ZnS nanoparticles capped by 2-mercaptoethanol,” Physica B, 406(10), 1944–1949 (2011). https://doi.org/10.1016/j.physb.2011.02.062
W. Brockner, C. Ehrhardt, and M. Gjikaj, ”Thermal decomposition of nickel nitrate hexahydrate Ni(NO3)2·6H2O, in comparison to Co(NO3)2·6H2O and Ca(NO3)2·4H2O,” Thermochimica Acta, 456(1), 64–68 (2007). https://doi.org/10.1016/j.tca.2007.01.031
L. R.Singha, and R.K.L. Singh, ”Effect of Dopant Concentration on Structural Properties of Chemical Bath Deposited Mn-Doped PbS Nanocrystalline Thin Films,” Chalcogenide Letts, 17(7), 375-384(2020)
M. Ghougali, et al, ”Investigation of the physical properties of nanostructured CO:NiO thin films,” Chalcogenide Letters, 18, 765–772 (2021). https://doi.org/10.15251/CL.2021.1812.765
A. Patterson, ”The Scherrer Formula for X-Ray Particle Size Determination,” Physical Review, 56(10), 978 (1939). https://doi.org/10.1103/PhysRev.56.978
Kiprotich, Nancy, et al. ”Effects of Tin Doping Concentration on the Structural and Optical Properties of Cadmium Oxide Nanoparticles,” Advances in Materials, 14(2), 55–64 (2025). https://doi.org/10.11648/j.am.20251402.13
M. Kindelmann, et al., ”Segregation-controlled densification and grain growth in rare earth-doped Y2O3”, Journal of the American Ceramic Society, 104(10), 4946–4959 (2021). https://doi.org/10.1111/jace.17907
R. Barir, B. Benhaoua, S. Benhamida, et al., ”Effect of Precursor Concentration on Structural Optical and Electrical Properties of NiO Thin Films Prepared by Spray Pyrolysis,” Journal of Nanomaterials, 2017, 5204639 (2017). https://doi.org/10.1155/2017/5204639
M. E. Begum, M. Chowdhury, and M. B. Islam, ”Structural, morphological and optical characterizations of spray pyrolyzed nickel oxide thin films,” Results in Materials, 14 , 100265 (2022). https://doi.org/10.1016/j.rinma.2022.100265
Авторське право (c) 2026 Мохамед Бегуi, Мебрук Гудалi
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).
