کنترل خواص اپتیکی لایه های نازک Cd1-xZnxS توسط عملیات حرارتی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

1 عضو هیات علمی دانشگاه سمنان

2 فارغ التحصیل

3 عصو هیات علمی و رییس دانشکده فیزیک دانشگاه سمنان

چکیده

در این تحقیق نانوذرات (x=0.5, 0.8) Cd1-xZnxS به کمک تابش ماکروویو تهیه شدند. خواص ساختاری نانوذرات با استفاده از پراش پرتو ایکس و (FTIR) و (EDAX) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی هایXRD نشان می دهد که ساختار بلوری نانوذراتCd0.5Zn0.5S از نوع مکعبی و نانوذرات Cd0.2Zn0.8S از نوع هگزاگونال می باشد و کوچکتر شدن اندازه بلورک ها وارد شدن Zn در شبکه را گزارش میدهد. طیف سنجی EDAX مقدار واقعی نمونه ها را نشان می دهد لایه های نازک (x=0.5, 0.8) Cd1-xZnxS به روش تبخیر حرارتی با استفاده از نانوذرات ساخته شده، بر روی زیرلایه های شیشه ای با دمای 200 درجه سانتیگراد ساخته شدند.. مطالعه ساختاری و اپتیکی و بررسی مورفولوژی نمونه ها با شرایط مختلف عملیات حرارتی، با استفاده از تحلیل پراش اشعه x و طیف سنج UV انجام گردید. نتایج نشان می دهد که با افزایش دمای بازپخت ضریب جذب، ضریب شکست نمونه ها افزایش می یابد. اما افزایش دمای بازپخت، کاهش اندازه گاف نوار انرژی را در نمونه ها به دنبال داشته است. همچنین افزایش آلایش روی در جایگاه کادمیم در ترکیب مورد مطالعه با کاهش ضریب شکست و افزایش اندازه گاف انرژی همراه بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Controlling the optical properties of Cd1-xZnxS (x=0.5, 0.8) thin films by heat treatment

نویسندگان [English]

  • mohammad hossein ehsani 1
  • Hamid Rezagholipour Dizaji 3
چکیده [English]

In this work, Cd1-xZnxS (x=0.5, 0.8) are synthesized by the microwave irradiation. The structural properties of powders were studied using X-Ray diffraction, Fourier transform infra-red and energy dispersive X-ray. The XRD study show that Cd0.5Zn0.5S and Cd0.8Zn0.2S crystallize in a Cubic and Hexagonal structures respectively. Decreasing the crystallite sizes were observed with Zn doping in lattice. The FTIR analysis confirms the formation of bonds. The EDAX spectrophotometry shows the appropriate compositions. Cd1-xZnxS (x=0.5, 0.8) thin films were made using Cd1-xZnxS (x=0.5, 0.8) nanoparticles in thermal evaporation system on glass substrate under 200°C. For investigating the impact of heat treatment on optical properties of films, specimens were kept at various temperatures under vacuum conditions. The structural, optical, and surface morphological properties of the films were studied using energy dispersive X-ray, X-Ray diffraction, UV visible spectrophotometer. The result shows that with increasing the annealing temperature, absorption coefficient, refractive index increase. However, with increment of annealing temperature, the bad gap energy decreases. Also, with increasing the doping level of Zn on Cd sites in compound, a reduction in absorption coefficient, refractive index was observed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanoparticles
  • Thin film
  • Cd1-xZnxS
  • Heat treatment
  • optical properties