Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tính chất cấu trúc, quang tuyến tính và quang phi tuyến bậc ba của các màng mỏng nanocrystalline Ag-CdS được chế tạo bằng phương pháp sol-gel
Tóm tắt
Các màng mỏng CdS tinh khiết và CdS dop Ag đã thành công được phát triển trên nền kính bằng phương pháp lăn sol-gel. Việc dop Ag được thực hiện bằng cách sử dụng dung dịch acetate bạc với nồng độ 0.01, 0.02 và 0.03 M thông qua phương pháp trao đổi ion. Những ảnh hưởng của việc dop Ag lên tính chất cấu trúc, tính chất dao động, hình thái, tính chất quang tuyến tính và quang phi tuyến bậc ba của các lớp CdS nanocrystalline đã được nghiên cứu. Mẫu phân tích diffractogram X-ray của các màng cho thấy một đỉnh rộng được đặt ở góc 2θ = 26.5° trên mặt phẳng (111), xác nhận cấu trúc lập phương và sự hình thành các màng nanocrystalline. Các quang phổ Raman của các màng cho thấy sự dịch chuyển trong dao động phonon quang dọc so với các đối ngẫu khối. Màng CdS tinh khiết cho thấy độ truyền sáng cao (83%) trong các vùng khả kiến và hồng ngoại gần (NIR). Với việc dop Ag, đã quan sát thấy sự dịch chuyển đỏ đáng kể ở cạnh băng và giảm độ truyền sáng của các màng trong các vùng khả kiến và NIR. Tuy nhiên, các màng được dop Ag cho thấy độ truyền sáng đáng kể trong vùng khả kiến cho ứng dụng lớp cửa sổ. Một ảnh hưởng đáng kể lên các tham số quang học như chỉ số hấp thụ, chỉ số khúc xạ và hằng số điện môi quang học đã được ghi nhận sau khi dop Ag. Các tính chất quang phi tuyến của các màng đã được cải thiện với việc đưa các nguyên tử Ag vào hệ nhị phân CdS. Các giá trị của độ nhạy phi tuyến quang học χ(3) và chỉ số khúc xạ n2 đã được tìm thấy tăng lên với nồng độ Ag tăng và ước tính trong khoảng 2.92 × 10−10 − 1×10−7 esu và 1.00 × 10−9 − 2.00 × 10−7 esu tương ứng. Những giá trị này gợi ý rằng các màng này có thể là ứng cử viên tiềm năng cho các ứng dụng thiết bị quang phi tuyến.
Từ khóa
#Ag-CdS; màng mỏng; sol-gel; quang học phi tuyến; độ truyền sángTài liệu tham khảo
H. Abdulelah, B. Ali, M.A. Mahdi, J.J. Hassan, H.F. Al-Taay, and P. Jennings, Phys. E: Low-Dimens. Syst. Nanostr. 90, 104 (2017).
Y. Zhao, M. Yuan, Y. Chen, Y. Huang, J. Lian, S. Cao, H. Li, and L. Wu, Ceram. Int. 44, 2407 (2018).
L.A. Raja, P. Thirumoorthy, A. Karthik, R. Subramanian, and V. Rajendran, J. Alloys Compd. 706, 470 (2017).
D. Zhang, C. Li, S. Han, X. Liu, T. Tang, W. Jin, and C. Zhou, Appl. Phys. A Mater. Sci. Process. 76, 163 (2003).
A. Pan, D. Liu, R. Liu, F. Wang, X. Zhu, and B. Zou, Small 1, 980 (2005).
M. Sharma and S.K. Tripathi, Appl. Phys. A 113, 491 (2013).
H.S. Kim and K.B. Yoon, Coord. Chem. Rev. 263, 239 (2014).
L. Ma, X. Ai, and X. Wu, J. Alloys Compd. 691, 399 (2017).
Z. Wei, Y. Wang, L. Ma, and X.S. Wu, Phys. B 525, 98 (2017).
A. Rmili, F. Ouachtari, A. Bouaoud, A. Louardi, T. Chouki, B. Elidrissi, and H. Erguing, J. Alloys Compd. 557, 53 (2013).
S. Butt, N.A. Shah, A. Nazir, Z. Ali, and A. Maqsood, J. Alloys Compd. 587, 582 (2014).
M. Shaban, M. Mustafa, and A.M. El Sayed, Mat. Sci. Semicon. Proc. 56, 329 (2016).
A. Nazir, A. Toma, N.A. Sha, S. Panaro, S. Butt, R.R. Sagar, W. Raja, K. Rasool, and A. Maqsood, J. Alloys Compd. 609, 40 (2014).
X. Yu and Y. Wang, Opt. Express 22, 177 (2014).
Y.H. Wang, Y.M. Wang, J.D. Lu, L.L. Ji, R.G. Zang, and R. Wang, Opt. Commun. 283, 486 (2010).
H. Cheng, Y. Wang, H. Dai, J. Han, and X. Li, J. Phys. Chem. C 119, 3288 (2015).
Z.R. Khan, M. Zulfequar, and M.S. Khan, Mater. Sci. Eng. B 174, 145 (2010).
Munirah, M.S. Khan, A. Aziz, S.A. Rahman, and Z.R. Khan, Mat. Sci. Semicond. Proc. 16, 1894 (2013).
N. Saxena, P. Kumar, and V. Gupta, J. Lumin. 186, 62 (2017).
F.M. Amanullah, A.S. Alshammari, and A.M. Al-Dhafiri, Phys. Stat. Sol. (A) 202, 2474 (2005).
M. Shkir and S. AlFaify, Sci. Rep. 7, 16091 (2017).
M. Shkir, Z.R. Khan, M.S. Hamdy, H. Algarni, and S. AlFaify, Mater. Res. Exp. 5, 095032 (2018).
Z.R. Khan, M. Zulfequar, and M.S. Khan, J. Mater. Sci. 46, 5412 (2011).
M. Gilic, J. Trajic, N. Romevic, M. Romcevic, D.V. Timotijevic, G. Stanisic, and I.S. Yahia, Opt. Mater. 35, 1112 (2013).
Z.R. Khan, M. Shkir, V. Ganesh, S. AlFaify, I.S. Yahia, and H.Y. Zahran, J. Electr. Mater. 47, 5386 (2018).
M. Shkir, V. Ganesh, S. Alfaify, and I.S. Yahia, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 28, 10573 (2017).
M. Shkir, H. Abbas, and Z.R. Khan, J. Phys. Chem. Solids 73, 1309 (2012).
M. Shkir, V. Ganesh, I.S. Yahia, and S. AlFaify, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 29, 15838 (2018).
M.A. Khalid and H.A. Jassem, Acta Phys Hung 73, 29 (1993).
V. Narasimman, V.S. Nagarethinam, K. Usharani, and A.R. Balu, Mater. Res. Innov. 22, 79 (2016).
E.A. Tikhonov, V.A. Ivashkin, and A.K. Ljamec, J. Appl. Spectrosc. 79, 148 (2012).
V. Ganesh, I.S. Yahia, S. Al-Faify, and M. Shkir, J. Phys. Chem. Sol. 100, 115 (2017).
C. Lu, S. Ren, H. Shen, J. Liu, and Y. Wang, J. Vac. Sci. Technol., A 15, 2167 (1997).
M.S. Kim, K.G. Yim, J.S. Son, and J.Y. Leem, Bull. Korean Chem. Soc. 33, 1235 (2012).
H. Luth, Solid Surfaces, Interfaces and Thin Films, 4th ed. (Berlin: Springer, 2001).
A.A. Ziabari and F.E. Ghodsi, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 105, 249 (2012).
Y. Sun, H. Xu, B. Da, S.F. Mao, and Z.J. Ding, Chin. J. Chem. Phys. 29, 663 (2016).
N. Sharma, S. Sharma, A. Sarin, and R. Kumar, Opt. Mater. 51, 56 (2016).
M. Frumar, J. Jedelsky, B. Frumarova, T. Wagner, M. Hrdlicka, and J. Non-Cryst, Solids 326, 399 (2003).
C. Wang, Phys. Rev. B 2, 569 (1970).
J. Wynne, Phys. Rev. Lett. 29, 650 (1972).
H. Nasu and J.D. Mackenzie, Opt. Eng. 26, 262102 (1987).
R. Adair, L. Chase, and S.A. Payne, Phys. Rev. B 39, 3337 (1989).
M. Shkir, Mohd Taukeer Khan, V. Ganesh, I.S. Yahia, A. BakhtiarUl Haq, P.S. Almohammedi, S.R. Patil, and S.AlFaify Maidur, Opt. Laser Techn. 108, 609 (2018).
J. Ren, B. Li, T. Wagner, H. Zeng, and G. Chen, Opt. Mater. 36, 911 (2014).
R.T. Hart Jr., K.M. Ok, P.S. Halasyamani, and J.W. Zwanziger, Appl. Phys. Lett. 85, 938 (2004).
J. Wasylak, I.V. Kityk, and J. Kucharski, Phys. Status Solidi A 199, 515 (2003).
M. Kazan, G. Guisbiers, S. Pereira, M.R. Correia, P. Masri, A. Bruyant, S. Volz, and P. Royer, J. Appl. Phys. 107, 083503 (2010).
W.J. Tropf, M.E. Thomas, and T.J. Harris, Properties of crystals and glasses. Hand book of Optics, Vol. 2, ed. M. Bass, E.W.V. Stryland, D.R. Williams, and W.L. Wolfe (New York: McGraw-Hill Inc, 1995), p. 33.2–33.101.
K. Anshu and A. Sharma, Optik 127, 48 (2016).
M. Shkir, M. Arif, V. Ganesh, M.A. Manthrammel, A. Singh, S.R. Maidur, P.S. Patil, I.S. Yahia, H. Algarni, and S. AlFaify, J. Mater. Res. 33, 3880 (2018). https://doi.org/10.1557/jmr.2018.310.
M. Shkir, M. Arif, V. Ganesh, M.A. Manthrammel, A. Singh, I.S. Yahia, S.R. Maidur, P.S. Patil, and S. AlFaify, J. Mol. Struc. 1173, 375 (2018).
M. Shkir, V. Ganesh, S. AlFaify, I.S. Yahia, and H.Y. Zahran, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 29, 6446 (2018).