البحث المتقدم

تصنيع وتوصيف أغشية رقيقة من معدن أيوني مطعم بيوديد الرصاص لتطبيقات الأجهزة الإلكترونية البصرية

Title Fabrication and Characterization of Metal Ion Doped Lead iodide Thin Films Applicable for Optoelectronic Devices

الباحث الرئيس محمد توقير خان

الباحثون المشاركون

التخصص: الفيزياء
التخصص الدقيق: Material Science
المستخلص: في ذلك المشروع، تم التحقق من تأثير التطعيم بالكروم بتركيزات (1، 3، 5، 7,5 بنسب وزنية) علي الخواص الفيزيائية للأغشية الرقيقة من يوديد الرصاص المصنَّعة من خلال طريقة الطلاء الدوراني الفعالة من حيث التكلفة. ولقد أظهر شكل حيود الاشعة السينية ان الاغشية الرقيقة من يوديد الرصاص لها تركيب البولي إيثيلين عالي الكثافة. وتم التأكد من تطعيم الكروم في الاغشية الرقيقة من يوديد الرصاص من خلال أطياف رامان، وخرائط كل من التحليل الطيفي للأشعة السينية المشعة للطاقة والمسح الإلكتروني المجهري. ولقد أظهر الشكل البيني السطحي لأغشية يوديد الرصاص النقية أن الجسيمات النانوية الكروية يتم تجميعها بشكل منتظم في جميع أنحاء سطح أغشية يوديد الرصاص الأفلام، ويتغير الشكل البيني بشكل كبير مع التطعيم بالكروم. ولقد اوضحت الدراسة الضوئية أن المعاملات مثل ثابت العزل، ومعامل الانكسار والامتصاص بشكل أولي تزداد مع محتوى الكروم حتي نسبة 1٪ ثم تبدأ في الانخفاض لاحقًا للتركيزات اكبر من 1٪. تبين أن نطاق الفجوة المباشر للاغشية الرقيقة من يوديد الرصاص المطعم بالكروم تنخفض الي 2,34 الكترون فولت مقارنة مع 2,43 الكترون فولت للاغشية الرقيقة من يوديد الرصاص النقي. تم تقييم التوصيلية الضوئية للأغشية الرقيقة من يوديد الرصاص الي 1,31 (10-5) ثانية-1 وأظهرت انخفاض مع تركيزات التطعيم بالكروم. أخيرًا، تم التحقيق من الخواص الضوئية الغير الخطية للأغشية الرقيقة ولوحظ أن القابلية الضوئية اولا تزداد للتطعيم بالكروم بتركيز 1٪ وتنخفض بشكل منهجي للتطعيم بتركيزات أعلى.
Abstract: In the present project we have probed the effect of Cr-doping concentrations (0.0, 1.0, 3.0, 5.0, 7.5 wt.%) on the physical properties of PbI2 thin films fabricated through cost effective spin coating method. The XRD pattern reveals that the fabricated PbI2 thin films have 2H-polytype structure. The Cr-doping in PbI2 thin films were confirmed via Raman spectra and EDX/SEM mapping. The surface morphology of pure PbI2 films reveals that the spherical nanoparticles are uniformly assembled throughout the surface of PbI2 films and morphology of the film enormously change with Cr-doping. The optical study shows that the parameters such as dielectric constant, refractive and absorption indexes primary rises for Cr-content up to 1% and later start decreasing for concentrations >1%. The direct band gap of Cr-doped PbI2 thin films was found to be decreased to 2.34 eV in comparison to 2.43 eV of pure PbI2 thin films. The optical conductivity for pure PbI2 thin films was evaluated to 1.31×10-5 s-1 and found to be decreases with Cr-doping concentrations. Finally, nonlinear optical properties of the fabricated thin films were investigated and observed that the optical susceptibilities first increase for 1% Cr-doping concentration and systematically decreases for higher doping concentrations.
الحالة: محكم ومنشور
جهة التحكيم: Superlattices and Microstructures
دار النشر: Elsevier
سنة النشر: 2020
تحويل التاريخ