البحث المتقدم

تحسين خصائص الكشف البصري ليوديد الرصاص باستخدام منشطات الجرافينوكسيد لأجهزة الكشف عن الضوء المرئي

Title Enhancement in photodetection properties of PbI2with grapheneoxide doping for visible-light photodetectors

الباحث الرئيس محمد توقير خان

الباحثون المشاركون

التخصص: الفيزياء
التخصص الدقيق: Semiconductor Devices
المستخلص: هنا ، تم الوصول بنجاح إلى مركبات نانوية يوديد الرصاص / أكسيد الجرافين في درجة حرارة منخفضة عبر مسار التوليف بمساعدة الميكروويف. يؤكد تحليل حيود الأشعة السينية التبلور الجيد وعدم وجود أي شوائب في الهياكل النانوية الهجينة المعدة والتي تم تأكيدها من خلال تحليل رامان. تؤكد دراسة الأشعة السينية و الرمان أيضًا تعاطي المنشطات لأكسيد الجرافين في هيكل يوديد الرصاص متعدد الأنواع . تم حساب متوسط الحجم البلوري لـيوديد الرصاص ليكون 20 نانومتر والذي وجد أنه يزداد إلى 53 نانومتر في حالة أكسيد الجرافين- يوديد الرصاص لذروة الكثافة العالية. تكشف صور المجهر الإلكتروني عن أن أوراق أكسيد الجرافين مزينة بجسيمات يوديد الرصاص النانوية والأوداف النانوية. تم العثور على أطياف امتصاص يوديد الرصاص تتسع بينما تنخفض فجوة الطاقة لأكسيد الجرافين- يوديد الرصاص إلى 2.83 فولت مقارنة بـ 3.24 فولت ليوديد الرصاص تم توضيح تأثير تعاطي المنشطات بأكسيد الجرافين على أداء الكاشف الضوئي ليوديد الرصاص من خلال قياس خصائص تيار – جهد تحت إضاءة ضوء الليزر 532 نانومتر. يُظهر يوديد الرصاص النقي أداء مستقرًا وقابلًا للانعكاس للكاشف الضوئي باستجابة 0.060 (أمبير وات) -1 ، واكتشاف 6.38 × 1010Jones ، و خطأ بنسبة 14 ٪ و زمن استجابة 224 مللي ثانية. بالنسبة لأكسيد الجرافين- يوديد الرصاص ، تم العثور على تحسين هذه المعلمات إلى 0.182 (أمبير وات) -1 و 1.79 × 1011Jones و تقريبا 42٪ و 128 مللي ثانية على التوالي.
Abstract: Herein, lead iodide (PbI2) nanorods/graphene oxide (GO) nanocomposites have been successfullyachieved at low temperature via microwave-assisted syntheses route. The X-ray diffraction (XRD) analy-sis confirm good crystallinity and absence of any impurity in the prepared hybrid nanostructures whichfurther confirmed through Raman analysis. The XRD and Raman study also confirm the doping of GO in2H polytypic PbI2structure. The average crystallite size of PbI2is calculated to be 20 nm which foundto be increased to 53 nm in the case of GO-PbI2for high intensity peak. Scanning electron microscope(SEM) images reveal that the GO sheets are decorated with PbI2nanoparticles and nanorods. The absorp-tion spectra of PbI2was found to broaden whereas energy bandgap of GO-PbI2decreases to 2.83 eV incompare to 3.24 eV for PbI2. The effect of graphene oxide doping on photodetector performance of PbI2was elucidated by measuring the I-V characteristics under 532 nm laser light illumination. The pure PbI2exhibits a stable and reversible photodetector performance with responsivity of 0.060 AW−1, detectivityof 6.38 × 1010Jones, EQE of ∼14 % and response time of 224 ms. For GO-doped PbI2, these parameterswere found to be improved to 0.182 AW−1, 1.79 × 1011Jones, ∼42 %, and 128 ms, respectively.
الحالة: محكم ومنشور
جهة التحكيم: Elsevier
دار النشر:
سنة النشر: 2020
تحويل التاريخ