الباحثون المشاركون

التخصص: الفيزياء

التخصص الدقيق: Material Science

المستخلص: إليك ترجمة الملخص إلى اللغة العربية: هنا، تم التحقيق في تأثير جسيمات نانوية من كبريتيد الكادميوم (CdS) المشوبة بالغادولينيوم (Gd) على الخصائص الهيكلية والبصرية والضوئية والكهربائية لأغشية رقيقة من بولي (3-هيكسيلثيوفين) (P3HT). تم فحص الخصائص الهيكلية والمورفولوجية والاهتزازية للأفلام المصنعة من خلال قياس أطياف حيود الأشعة السينية وصور المجهر الإلكتروني الماسح وأطياف رامان بالأشعة تحت الحمراء، على التوالي. لوحظ أن أطياف الامتصاص لأغشية P3HT قد انزاحت نحو الأحمر وأن فجوة الطاقة انخفضت قليلاً مع إدخال جسيمات Gd:CdS النانوية. تم استخراج معامل الانقراض (k) ومعامل الانكسار (n) والثوابت العازلة (εr, εi) للأفلام النقية والهجينة من بيانات الإليبسومتر الطيفي التي تم تركيبها بواسطة نموذج تشتت جديد للأفلام غير المتبلورة (لـ P3HT) ونموذج تشتت Adachi-New Forouhi (لـ CdS) ولوحظ أن الثوابت البصرية تنخفض مع زيادة تركيز جسيمات Gd:CdS النانوية. تم إخماد شدة التألق الضوئي لأفلام P3HT/Gd:CdS مقارنة بـ P3HT النقي، كما لوحظت نطاقات إضافية في الأفلام الهجينة تتوافق مع الانبعاث من جسيمات Gd:CdS النانوية. تم تقييم متوسط عمر التألق للأفلام الرقيقة من P3HT النقي ليكون 154 بيكوثانية والذي انخفض إلى 109 بيكوثانية للأفلام الهجينة، ويعزى ذلك إلى تكوين مسارات تحلل إضافية تم إنشاؤها بسبب تشويب Gd:CdS. تم قياس المقاومة الكهربائية (ρ) والحركة (μ) لأفلام P3HT من أنظمة تأثير هول ولوحظ أنها تنخفض للأفلام الهجينة في حين أن تركيز حامل الشحنة (nC) ومقاومة الورقة (RS) تزداد.

Abstract: Herein, the impact of Gadolinium (Gd) doped cadmium sulphide (CdS) nanoparticles on the structural, optical, photophysical and electrical properties of poly(3-hexylthiophene) (P3HT) thin films have been investigated. The structural, morphological and vibrational properties of fabricated films were probed by measuring X-ray diffraction spectra, scanning electron microscope images and FT-Raman spectra, respectively. The absorption spectra of P3HT thin films was noted to be red shifted and energy bandgap slightly decreases with incorporation of Gd:CdS nanoparticles. The extinction coefficient (k), refractive index (n) and dielectric constants (εr, εi) of pure and hybrid films were extracted from spectroscopic ellipsometer data fitted by new amorphous dispersion model (for P3HT) and Adachi-New Forouhi dispersion model (for CdS) and noted that the optical constants decreases with increase of Gd:CdS nanoparticles concentrations. The photoluminescence intensity of P3HT/Gd:CdS films was quenched as compare to pristine P3HT, also an additional bands observed in hybrid films corresponds to emission from Gd:CdS nanoparticles. The average fluorescence life times of pristine P3HT thin films was evaluated to be 154 ps which drop to 109 ps for hybrid film, ascribes to formation of additional decay paths created due to Gd:CdS doping. The electrical resistivity (ρ) and mobility (μ) of P3HT films were measured from Hall Effect systems and noted to be decreases for hybrid films whereas charge carrier concentration (nC) and sheet resistance (RS) increases.

الحالة: محكم ومنشور

جهة التحكيم: Elsevier

دار النشر: Elsevier

سنة النشر: 2022