Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự phát triển cấu trúc trong các màng mỏng hợp kim Ag2Te1−xSex (x~0.3) được chế tạo bằng kỹ thuật bay hơi nhiệt
Tóm tắt
Nghiên cứu này xem xét sự phát triển cấu trúc và tính chất trong hợp kim ba thành phần Ag2Te1−xSex (x~0.3). Một lượng hợp lý bột tinh khiết của Ag2Te và Ag2Se đã được trộn trong máy nghiền bi và sau đó được nung chảy ở nhiệt độ cao, 1025°C trong ống quartz được niêm phong chân không, tiếp theo là quá trình ủ ở 700°C trong 12 giờ. Các màng mỏng Ag2Te.7Se.3 với các độ dày khác nhau như 25, 50, 100 và 150 nm được sản xuất bằng phương pháp bay hơi nhiệt. Phương pháp bay hơi nhiệt được thực hiện bằng cách gia nhiệt trở kháng mẫu Ag2Te.7Se.3 ở 1000°C dưới chân không cao (áp suất trong buồng nhỏ hơn 10−5 mbar). Các màng mỏng đã được phân tích cấu trúc bằng XRD, nghiên cứu vi cấu trúc bằng kính hiển vi điện tử quét và nghiên cứu tính chất quang học bằng kính phổ UV-Vis. Kết quả cho thấy Ag2Te1−xSex (x~0.3) được hình thành thông qua quá trình hợp kim hai dung dịch rắn, trong đó một dung dịch dựa trên Ag2Te với Se là dung môi hòa tan và dung dịch còn lại là dung dịch rắn dựa trên Ag2Se với Te là dung môi hòa tan. Vị trí của đỉnh trong dung dịch rắn Ag2Te dịch chuyển về phía góc cao hơn, trong khi một xu hướng ngược lại được quan sát thấy trong dung dịch Ag2Se. Vi cấu trúc bao gồm một dung dịch rắn của Ag2Te và Ag2Se cùng với sự phân tán tinh tế của bạc nguyên tố, tellurium và selen. Khe hở quang học thay đổi trong khoảng từ 1.4 đến 2.2 eV trong dải độ dày từ 25 đến 150 nm. Khe hở ban đầu tăng lên khi độ dày phim tăng, và sau 50 nm, khe hở liên tục giảm xuống còn 1.7 eV. Sự truyền xác suất thấp cho những độ dày phim lớn hơn; trong khi truyền xác suất tăng theo bước sóng, tốc độ tăng cũng được gia tăng trong vùng hồng ngoại. Hệ số hấp thụ của các màng mỏng Ag2Te.7Se.3 cao tới khoảng 105 cm−1.
Từ khóa
#Ag2Te1−xSex #khí tượng học #hợp kim ba thành phần #màng mỏng #xúc tác quang họcTài liệu tham khảo
S.A. Khan, M. Zulfequar and M. Husain, Laser-Induced Amorphization and Crystallization on Se80Te20-xPbx Thin Films, Vacuum, 2004, 72, p 291–296.
P.F. Taylor and C. Wood, Thermoelectric Properties of Ag2Te, J. Appl. Phys., 1961, 32(1), p 1–3. https://doi.org/10.1063/1.1735932
D.Y. Jung, K. Kurosaki, Y. Ohishi, H. Muta and S. Yamanaka, Effect of Phase Transition on the Thermolectric Properties of Ag2Te, Mater. Trans., 2012, 53(7), p 1216–1219.
K. Zhou, J. Chen, R. Zheng, X. Ke, T. Zhang, X. Shi and L. Chen, Non-epitaxial Pulsed Laser Depostion of Ag2Se Thermoelectric Thin Films for Near-room Temperature Applications, Ceramics Int., 2016, 42, p 12490–12495.
R. Wu, Z. Li, Y. Li, L. You, P. Luo, J. Yang and J. Luo, Synergistic Optimization of Thermoelectric Performance in P-type Ag2Tethrough Cu Substitution, J. Materiomics, 2019, 5, p 489–495.
Z.I. Wang (edited), Nanowires and Nanobelts, Material, Properties and Devices, Kluwer Press, Norwell, MA, (2003)
J. Liu, T. Xing, Z. Gao, J. Liang, L. Peng, J. Xiao, P. Qiu, X. Shi and L. Chenl, Enhanced Thermoelectric Performance in Ductile Ag2S-Based Materials via Doping Iodine, Appl. Phys. Lett., 2021, 119, p 121905–6.
H. Zhu, J. Luo, H. Zhao and J. Liang, Enhanced Thermoelectric Properties of P-type Ag2Te by Cu Substitution, J. Mater. Chem. A, 2015, 3, p 10303–08.
Y. Sun, M.B. Salamon, M. Lee and T.F. Rosenbaum, Giant Magnetothermopower Associated with Large Magnetoresistance in Ag2-δTe, Appl. Phys. Lett., 2003, 82, p 1440–1442. https://doi.org/10.1063/1.1558896
H. Hu, K. Xia, Y. Wang, C. Fu, T. Zhu and X. Zhao, Fast Synthesis and Improved Electrical Stability in n-type Ag2Te Thermoelectric Materials, J. Mater. Sci. Technol., 2021, 91, p 241–250.
S. He, Y. Li, L. Liu, Y. Jiang, J. Feng, W. Zhu, J. Zhang, Z. Dong, Y. Deng, J. Luo, W. Zhang and G. Chen, Semiconductor Glass with Superior Flexibility and High Room Temperature Thermoelectric Performance, Sci. Adv., 2020, 6, p 1–7.
V. Vassilev, V. Vachkov and S. Parvanov, On one Possible for Application of New Thermoelectric Materials Based on Ag2Te, Section: Chemistry, pp. 147–154 (2011)
T. Ohtani, K. Maruyamaand and K. Ohshima, Synthesis of Copper, Silver, and Samarium Chalcogenides by Mechanical Alloying, Mater. Res. Bull, 1997, 32, p 343–350.
M. Pandiaraman, N. Soundararajana and R. Ganesan, Optical Studies of Physically Deposited Nano-Ag2Te Thin Films, Defect Diffusion Forum, 2011, 319–320, p 185–192. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/DDF.319-320.185
U.K. Gautam, M. Natha and C.N.R. Rao, New Strategies for the Synthesis of t-selenium Nanorods and Nanowires, J. Mater. Chem., 2003, 13, p 2845–2847.
R. Chen, D. Xu, G. Guo and L. Gui, Preparation of Ag2Se and Ag2Se1 − xTex Nanowires by Electro Deposition from DMSO Baths, Electrochem. Commun., 2003, 5(7), p 579–583. https://doi.org/10.1016/S1388-2481(03)00133-4
S. Yang, Z. Gao, P. Qiu, J. Liang, T.R. Wei, T. Deng, J. Xiao, X. Shi and L. Chen, Ductile Ag20S7Te3 with Excellent Shape-Conformability and High Thermoelectric Performance, Adv. Mater., 2021, 33(1–9), p 2007681. https://doi.org/10.1002/adma.202007681
R. Dalven and R. Gill, Energy Gap in β-Ag2Se, Phys. Rev., 1967, 159, p 645–649. https://doi.org/10.1103/PhysRev.159.645
J. Conn and R. Taylor, Thermoelectric and Crystallographic Properties of Ag2Se, J. Electrochem. Soc., 1960, 107, p 977–982.
A.K. Singh and A. Subramaniam, On the Formation of Disordered Solid Solutions in Multi-component Alloys, J. Alloy. Compd., 2014, 587, p 113–119. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.10.133
F. Monteverde and F. Saraga, Entropy Stabilized Single-Phase (Hf, Nb, Ta, Ti, Zr) B2 Solid Solution Powders Obtained via Carbo/boro-Thermal Reduction, J. Alloy. Compd., 2020, 824, p 153930. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.153930
T. Zhu, X. Su, Q. Zhang and X. Tang, Structural Transformation and Thermoelectric Performance in Ag2Te1−xSex Solid solution, J. Alloys Compounds, 2021, 871, p 159507.
C. Vijayan, M. Pandiaraman, N. Sundararajan, R. Chandramohan, D. Dhanasekaran, K. Sundaram, T. Mahalingam and A.J. Peter, Structural and Optical Properties of Ag2SeTe Nano Thin Films Prepared by Thermal Evaporation, J. Mater. Sci: Mater. Electron, 2011, 22, p 545–550.
M. Pandiaraman, N. Soundararajan and C. Vijayan, Effect of Thickness on the Optical Band Gap of Silver Telluride Thin Films, J. Ovonic Res., 2011, 7, p 21–27.
Y. Hutabalian and S.W. Chen, Interfacial Reactions in Ag/Se, Ag/Se-30at%Te and Ag2Te/Se Couples and the Phase Equilibria of the Ag-Se-Te Ternary System, J. Alloys Compounds, 2021, 889, p 161580.
S. Yang, K. Cho, J. Yun, J. Chol and S. Kim, Thermoelectric Characteristics of γ-Ag2Te Nanoparticle Thin Films on Flexible Substrates, Thin Solid Films, 2017, 641, p 65–68. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2017.01.068
S. Lee, H.S. Shin, J.Y. Song and M.H. Jung, Thermoelectric Properties of a Single Crystalline Ag2Te Nanowire, Hindawi J. Nanomater., 2017, 2017, p 1–5.