تأثير المطعم Cr على الخصائص الفيزيائية للأغشية الرقيقة PbI2 المرسبة بسهولة عن طريق تقنية طلاء الدوران
Title An impact of Cr-doping on physical properties of PbI2 thin films facilely deposited by spin coating technique
الباحث الرئيس عبدالله رجاءالله دليم المحمدي
الباحثون المشاركون
التخصص: الفيزياء
التخصص الدقيق: فيزياء تطبيقية
المستخلص: في هذا العمل، تم دراسة تأثير تركيزات المطعم Cr (0.0 ، 1.0 ، 3.0 ، 5.0 ، 7.5 بالوزن ٪) على الخصائص الفيزيائية للأغشية الرقيقة PbI2 المصنعة من خلال طريقة طلاء فعالة من حيث التكلفة. يوضح نمط XRD أن الأغشية الرقيقة المصنعة من PbI2 لها هيكل من نوع H 2-polytype. تم تأكيد المطعم Cr في الأفلام الرقيقة PbI2 عن طرق أطياف رامان ورسم خرائط EDX / SEM. يكشف الشكل السطحي لأغشية PbI2 النقية أن الجسيمات النانوية الكروية يتم تجميعها بشكل موحد في جميع أنحاء سطح أفلام PbI2 وتتغير مورفولوجيا الفيلم بشكل كبير مع المطعم Cr. تظهر الدراسة البصرية أن المعاملات مثل ثابت العزل الكهربائي ، ومؤشرات الانكسار والامتصاص ، ترتفع بشكل أساسي للمحتوى Cr حتى 1٪ ،ومن ثم تبدأ في الانخفاض للتركيزات التي تزيد عن 1٪. تم العثور على فجوة النطاق المباشر للأغشية الرقيقة Cr-doped PbI2 إلى 2.34 eV مقارنة بـ 2.43 eV للأغشية الرقيقة PbI2 النقية. تم تقييم الموصلية الضوئية للأغشية الرقيقة النقية PbI2 ووجد أنها تنخفض بتركيزات المطعم Cr. وأخيرًا، تم دراسة الخواص البصرية غير الخطية للأغشية الرقيقة المصنعة، ووجد أن الحساسية البصرية تزداد أولاً لتركيز المطعم Cr بنسبة 1٪ وتقل بشكل منتظم مع التركيزات العلية للمطعم Cr.
Abstract: Herein, we report 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 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.