البحث المتقدم

افلام K@CdS ذات البنية النانوية و المترسبة بالانحلال الحراري بالرش و توصيفاتها للتطبيقات الكهروضوئية و التطبيقات الضوئية غير الخطية من الدرجة الثالثة

Title pray pyrolysis deposited K@CdS nanostructured films and their characterizations for optoelectronic and 3rd order nonlinear optical applications

الباحث الرئيس محمد توقير خان

الباحثون المشاركون

التخصص: الفيزياء
التخصص الدقيق: Material Science
المستخلص: كبريتيد الكادميوم (CdS) هي أشباه موصلات ممتازة للأجهزة الكهروضوئية ، وتتأثر خصائصها الضوئية والكهربائية بشكل كبير بالتنشيط بعنصر واحد. في هذا البحث تم دراسة تأثير أيون البوتاسيوم (K +) على الصفات البصرية الخطية وغير الخطية لـ CdS . تكشف أطياف حيود الأشعة السينية (XRD) عن عيوب متزايدة ، ونقص في التبلور ، وتغير في حجم البلورة ، وكذلك في اتجاه النمو مع منشطات K + في أفلام CdS . علاوة على ذلك ، تم تغيير موضع قمم FT-Raman بشكل طفيف ، وتظهر مورفولوجيا الأفلام مجموعات من الجسيمات النانوية CdS جنبًا إلى جنب مع الجسيمات النانوية الخلفية ذات الحجم الصغير كما تم الكشف عنها من صور . SEM تم توسيع فجوة النطاق لأفلام K @ CdS المنشطة بشكل طفيف وأظهرت شفافية محسنة مقارنة بأفلام CdS النقية. وجد ان ثوابت العزل تتناقص أولا بنسبة 2.5٪ بالوزن للتنشيط ب K + وبعد ذلك تزيد بشكل طفيف بنسبة 5.0٪. تنخفض شدة اللمعان الضوئي لـ CdS وتتحول قليلاً عند التنشيط ب K +، ويظهر نطاق انبعاث جديد عند 630 نانومتر ، مما يشير إلى تكون حالات مصيدة جديدة في فجوة النطاق لأشباه الموصلات. تظهر الخصائص غير الخطية من الدرجة الثالثة المحسوبة بواسطة Z-scan زيادة في معامل الانكسار والحساسية ، بينما تظهر انخفاضا في معامل الامتصاص مع منشطات البوتاسيوم في CdS.
Abstract: Cadmium Sulfide (CdS) is an excellent semiconductor for photonic devices and its optical and electrical properties are greatly affected by single element doping. In current manuscript, the effect of potassium ion (K+) doping on linear and nonlinear optical traits of spray pyrolysis deposited CdS films was investigated. The X-ray diffraction (XRD) spectra reveals the increases of defects, decrease of crystallinity and crystallite size also change in growth orientation with K+ doping in CdS films. Moreover, the position of FT-Raman peaks was slightly blue shifted and morphology of films shows clusters of agglomerated CdS nanoparticles along with small size nanoparticles in the background as revealed from SEM images. The bandgap of K+ doped CdS films slightly broaden and shows improved transparency as compare to pure CdS films. The dielectric constants were found to be first decreases for 2.5% wt. K+ doping and thereafter slightly increases for 5.0% wt. CdS films whereas, optical conductivity decreases for all K+ doping concentrations. The photoluminescence intensity of CdS decreases and slightly blue shifted upon K+ doping, also a new emission band appears at 630 nm, indicating formation of new trap states in the band gap of semiconductor. The 3rd order nonlinear properties elucidated through Z-scan technique reveals the increase of n2 and χ3 while decrease of β with increase of K+ content in CdS thin films
الحالة: محكم ومنشور
جهة التحكيم: Springer
دار النشر: NA
سنة النشر: 2020
تحويل التاريخ