Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Các tính chất quang học của các hạt nano silicon được tổng hợp qua sự phóng điện tia lửa điện trong nước
Tóm tắt
Trong bài báo này, chúng tôi báo cáo một kỹ thuật đơn giản và chi phí thấp để chế tạo các hạt nano silicon thông qua sự phóng điện tia lửa điện giữa hai điện cực silicon phẳng được nhúng trong nước khử ion (DI). Phóng điện xung với dòng đỉnh 60 A và thời gian của một xung phóng điện đơn lẻ là 60 μs đã được sử dụng trong thí nghiệm của chúng tôi. Cấu trúc, hình thái và kích thước trung bình của các hạt nano thu được được phân tích bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), phổ Raman và kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM). Hình ảnh TEM cho thấy các hạt nano Si gần như có hình cầu và tách rời với đường kính trong khoảng 3–8 nm. Các đỉnh Raman của mẫu đã bị dịch sang các số sóng thấp hơn so với mẫu silicon tinh thể khối, cho thấy sự tồn tại của các hạt nhỏ. Quang phổ hấp thụ quang của các hạt nano được đo trong vùng quang phổ tím – khả kiến (UV–Vis). Bằng cách đo khoảng cách ban nhạc, chúng tôi có thể ước tính kích thước trung bình của các hạt đã được chế tạo. Các hạt nano silicon được tổng hợp cho thấy một dải phát quang (PL) trong vùng tím – xanh lam với hai đỉnh khoảng 417 và 439 nm. Điều này có thể được quy cho các khiếm khuyết liên quan đến oxit trên bề mặt của các hạt nano silicon, có thể hoạt động như các trung tâm phát xạ cho sự tái hợp cặp electron – lỗ.
Từ khóa
#hạt nano silicon #phóng điện tia lửa điện #quang phổ #phát quang #kính hiển vi điện tử truyền quaTài liệu tham khảo
J.H. Park, L. Gu, G. Maltzahn, E. Ruoslahti, S.N. Bhatia, M.J. Sailor, Nat. Mater. 8, 331 (2009)
L. Russo, F. Colangelo, R. Cioffi, I. Rea, L. De Stefano, Materials 4, 1023 (2011)
R.J. Walters, G.I. Bourianoff, H.A. Atwater, Nat. Mater. 4, 143 (2005)
M. Stupca, M. Alsalhi, T. Al Saud, A. Almuhanna, M.H. Nayfeh, Appl. Phys. Lett. 91, 063107 (2007)
V. Chirvony, A. Chirvonaya, J. Ovejero, E. Matveeva, B. Goler, D. Kovalev, A. Huygens, P. de Witter, Adv. Mater. 19, 2967 (2007)
V. Svrcek, D. Mariotti, T. Nagai, Y. Shibata, I. Turkevych, M. Kondo, J. Phys. Chem. C 115, 5084 (2011)
F. Priolo, G. Franzo, D. Pacifici, V. Vinciguerra, J. Appl. Phys. 89, 264 (2001)
C. Grigoriu, Y. Kuroki, I. Nicolae, X. Zhu, M. Hirai, H. Suematsu, M. Takata, K. Yatsui, J. Optoelectron. Adv. Mater. 7, 2979 (2005)
K. Watanabe, K. Sawada, M. Koshiba, M. Fuji, S. Hayashi, Appl. Surf. Sci. 197–198, 635 (2002)
N.G. Semaltianos, S. Logothetidis, W. Perrie, S. Romani, R.J. Potter, S.P. Edwardson, J. Nanopart. Res. (2009). doi:10.1007/s11051-009-9625-y
Sh. Yang, W. Cai, H. Zeng, Zh. Li, J. Appl. Phys. 104, 023516 (2008)
Sh. Yang, W. Cai, H. Zhang, X. Xu, H. Zeng, J. Phys. Chem. C 113, 19091 (2009)
R. Intartaglia, K. Bagga, F. Brandi, G. Das, A. Genovese, E. Di Fabrizio, A. Diaspro, J. Phys. Chem. C 115, 5102 (2011)
W.G. Graham, K.R. Stalder, J. Appl. Phys. 44, 174037 (2011)
N. Parkansky, B. Alterkop, R.L. Boxman, S. Goldsmith, Z. Barkay, Y. Lereah, Powder Technol. 150, 36 (2005)
V.S. Burakov, N.A. Savastenko, N.V. Tarasenko, E.A. Nevar, J. Appl. Spectrosc. 75, 114 (2008)
V.S. Burakov, E.A. Nevar, M.I. Nedel’ko, N.A. Savastenko, N.V. Tarasenko, J. Appl. Spectrosc. 76, 856 (2009)
S. Liu, M. Kobayashi, S. Seiichi, K. Kimura, Chem. Commun. (2005). doi:10.1039/b506995e
M. Kobayashi, S. Man Liu, S. Sato, H. Yao, K. Kimura, Jpn. J. Appl. Phys. 45(8A), 6146 (2006)
V.A. Vons, L.C.P.M. de Smet, D. Munao, A. Evirgen, E.M. Kelder, A. Schmidt-Ott, J. Nanopart. Res. 13, 4867 (2011)
J.P. Wilcoxon, G.A. Samara, P.N. Provencio, Phys. Rev. B 60(4), 2704–2714 (1999)
C. Delerue, G. Allan, M. Lannoo, Phys. Rev. B 48, 11024 (1993)
M. Wolkin, J. Jorne, Pm. Fauchet, G. Allan, C. Dederue, Phys. Rev. Lett. 82, 197 (1999)
S.W. Lin, D.H. Chen, Small 5(1), 72–76 (2009)
X.Y. Chen, Y.F. Lu, Y.H. Wu, B.J. Cho, M.H. Liu, D.Y. Dai, W.D. Song, J. Appl. Phys. 93(10), 6311–6319 (2003)
S. Yang, W. Li, B. Cao, H. Zeng, W. Cai, J. Phys. Chem. C 115(43), 21056–21062 (2011)
T. Uchino, N. Kurumoto, N. Sagawa, Phys. Rev. B 73, 233203 (2006)