Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tính chất quang phi tuyến, bán dẫn và điện môi có thể điều chỉnh của màng mỏng In1−xMnxSe
Tóm tắt
Các màng mỏng In1−xMnxSe (x = 0, 0.05, 0.1 và 0.15) đã được bốc hơi bằng phương pháp bốc hơi nhiệt. Năng lượng phân tán (Ed) và năng lượng dao động (Eo) đã được xác định. Giá trị của đại lượng điện môi lưới (εL) và nồng độ hạt tự do/khối lượng hiệu dụng (N/m*) đã được tính toán. Mặt khác, các giá trị của bậc một của mômen (M−1), bậc ba của mômen (M−3) và chỉ số khúc xạ tĩnh (no) đã được xác định. Mất mát điện môi (ε′) và mất mát điện môi tần số (ε″) cho các màng này tăng theo năng lượng photon và có giá trị cao nhất gần khoảng cách năng lượng Eg. Ngoài ra, hành vi tương tự cũng được ghi nhận cho phần thực của độ dẫn quang (σ1) và phần ảo của độ dẫn quang (σ2), mối quan hệ giữa Hàm Mất Năng Lượng Thể Tích (VELF) và Hàm Mất Năng Lượng Bề Mặt (SELF) đã được xác định. Độ nhạy quang tuyến tính (χ(1)) tăng lên theo năng lượng photon đối với tất cả các thành phần. Các tham số quang phi tuyến như chỉ số khúc xạ phi tuyến (n2), độ nhạy quang phi tuyến bậc ba (χ(3)) và hệ số hấp thụ phi tuyến (βc) đã được tính toán lý thuyết. Cả độ nhạy điện (χe) và điện dung tương đối (εr) đều tăng theo năng lượng photon và đạt giá trị cao nhất gần khoảng cách năng lượng. Các kết quả bán dẫn như mật độ của dải hóa trị, dải dẫn và vị trí mức Fermi (Ef) đã được tính toán.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
C. Fuller, A. Douglas, J. Garner, T.M. Pekarek, I. Miotkowski, and A.K. Ramdas, Phys. Rev. B 65, 195211 (2002).
M. Pekarek, M. Duffy, J. Garner, B.C. Crooker, I. Miotkowski, and A.K. Ramdas, J. Appl. Phys. 87, 6448 (2000).
J.L. Tracy, G. Franzese, A. Byrd, J. Garner, and T.M. Pekarek, Phys. Rev B 72, 165201 (2005).
D. Segev and S.-H. Wei, Phys. Rev. B 70, 184401 (2004).
T.M. Pekarek, D.J. Arenas, I. Miotkowski, and A.K. Ramdas, J. Appl. Phys. 97, 10M106 (2005).
D. Meda, J.H. Blackburn, L. Maxwell, J. Garner, T.M. Pekarek, I. Miotkowski, and A.K. Ramdas, J. Appl. Phys. 105, 07C521 (2009).
V.V. Slyn’ko, A.G. Khandozhko, Z.D. Kovalyuk, V.E. Slyn’ko, A.V. Zaslonkin, M. Arciszewska, and W. Dobrowolski, Thin Solid Films 258, 86 (1995).
M. Parlak, C. Ercelebi, I. Gunal, Z. Salaeva, and K. Allakherdiev, Thin Solid Films 258, 86 (1995).
S. Gopal, C. Viswanathan, B. Karunajaran, D. Mangalaraj, and S.K. Narayandas, Cryst. Res. Technol. 40, 557 (2005).
N. Benramdane, A. Bousidi, H. Tabet-Derraz, Z. Kebbab, and M. Latreche, Microelectron. Eng. 51, 645 (2000).
J.S. Somghera, I.D. Agarwal, and L.B. Shaw, J. Optoelectron. Adv. Mater. 3, 627 (2001).
J. Palm, V. Probst, and H. Karg Franz, Sol. Energy 77, 757 (2004).
Z.D. Kovalyuk, O.M. Sydor, and V.V. Netyaga, Semicond. Phys. Quantum Electron. Optoelectron. 7, 360 (2004).
G. Micocci and A. Tepore, Sol. Energy Mater. 22, 215 (1991).
B. Kobbi and N. Kesri, Vacuum 75, 177 (2004).
F.I. Mustafa, S. Gupta, N. Goyal, and S.K. Tripathi, Phys. B 405, 4087 (2010).
P. Matheswaran, R. Saravana Kumar, and R. Sathyamoorthy, Vacuum 85, 820 (2011).
A.A.A. Darwish, M.M. El-Nahass, and M.H. Bahlol, Appl. Surf. Sci. 276, 210 (2013).
S. Boolchandani, S. Srivastava, and Y.K. Vijay, J. Nanotechnol. 2018, 9380573 (2018).
K.S. Chaudhari, Y.R. Toda, A.B. Jain, and D.N. Gujarathi, Adv. Appl. Sci. 2, 84 (2011).
M. Teenaa, A.G. Kunjomana, K. Ramesh, R. Venkatesh, and N. Naresh, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 166, 190 (2017).
A.I. Hirohata, J.S. Moodera, and G.P. Berera, Thin Solid Films 510, 247 (2006).
M. Kundakçi, B. Gürbulak, S. Doğan, A. Ateş, and M. Yildirim, Appl. Phys. A 90, 479 (2008).
K.S. Urmila, T.A. Namitha, R.R. Philip, and B. Pradeep, Appl. Phys. A 120, 675 (2015).
M.M. El-Nahass, A.-B.A. Saleh, A.A.A. Darwish, and M.H. Bahlol, Opt. Commun. 285, 1221 (2012).
A. Mohan, J. Suthagar, and T. Mahalingam, in Proceedings of International Conference on Nanomaterials Applications and Properties, vol 2 (2013), p. 01NTF07-11.
J.F. Sánchez-Royo, A. Segura, O. Lang, E. Schaar, C. Pettenkofer, L. Roa, and A. Chevy, J. Appl. Phys. 90, 2818 (2001).
X. Li, B. Xu, G. Yu, L. Xue, and L. Yi, J. Appl. Phys. 113, 203502 (2013).
C.H. Ho, Y.C. Chen, and C.C. Pan, J. Appl. Phys. 115, 033501 (2014).
A.A.A. Darwish, M.M. El-Nahass, and A.E. Bekheet, J. Alloys Compd. 586, 142 (2014).
R. Anuroop and B. Pradeep, J. Alloys Compd. 702, 432 (2017).
A.F. Qasrawi and S.R. Shehada, Phys. E 103, 151 (2018).
J. Hossain, M. Julkarnain, K.S. Sharif, and K.A. Khan, Int. J. Renew. Energy Technol Res. 2, 220 (2013).
C. Viswanathan, G.G. Rusu, S. Gopal, D. Mangalaraj, and SaK Narayandass, J. Optoelectron. Adv. Mater. 7, 705 (2005).
ASh Abdinov, R.F. Babaeva, YaG Gasanov, N.A. Ragimova, and R.M. Rzaev, Inorg. Mater. 49, 1180 (2013).
M.R. Gao, Y.F. Xu, J. Jiang, and S.H. Yu, Chem. Soc. Rev. 42, 2986 (2013).
R. Lindsay, Phys. Rev. 84, 569 (1951).
J.J. Banewicz, R.F. Haidelberg, and A.H. Luxem, J. Phys. Chem. 65, 615 (1961).
P.W. Anderson, Phys. Rev. 79, 705 (1950).
V. Thanigaimani and M.A. Angadi, Thin Solid Film 245, 146 (1994).
M. Wu, Y. Xiong, N. Jiang, M. Niang, and Q. Chen, J. Cryst. Growth 62, 567 (2004).
T. Mahalingam, S. Thanikaikarasan, V. Dhanasekaran, A. Kathalingam, S. Velumani, and J.-K. Rhe, Mater. Sci. Eng. B 174, 257 (2010).
V. Nagarajan, V. Saravanakannan, and R. Chandiramouli, Der Pharma Chemi. 7, 84 (2015).
S.S. Aplesnin, L.I. Ryabinkina, O.B. Romanova, D.A. Balaev, O.F. Demidenko, K.I. Yanushkevich, and N.S. Miroshnichenko, Phys. Sol. Stat. 49, 2082 (2007).
G.V. Lashkarev, V.I. Sichkovskyi, M.V. Radchenko, P. Aleshkevych, O.I. Dmitriev, P.E. Butorin, Z.D. Kovalyuk, R. Szymczak, A. Slawska-Waniewska, N. Nedelko, R. Yakiela, A.M. Balagurov, A.I. Beskrovnyy, and W. Dobrowolski, Semicond. Phys. Quantum Electron. Optoelectron. 14, 263 (2011).
G.V. Lashkarev, V.V. Slynko, Z.D. Kovalyuk, V.I. Sichkovskyi, M.V. Radchenko, P. Aleshkevych, R. Szymczak, W. Dobrowolski, and R. Minikayev, Mater. Sci. Eng. C 27, 1052 (2007).
G.V. Lashkarev, V.I. Sichkovskyi, M.V. Radchenko, A.I. Dmitriev, V.E. Slyn’ko, E.I. Slyn’ko, Z.D. Kovalyuk, P.E. Butorin, W. Knoff, T. Story, R. Szymczak, R. Jakieła, P. Aleshkevych, and W. Dobrowolski, Acta phys. Pol. A 114, 1219 (2008).
T.M. Pekarek, L.H. Ranger, I. Miotkowski, and A.K. Ramdas, J. Appl. Phys. 99, 08D511 (2006).
S.A. Gad, Appl. Phys. A 120, 349 (2015).
S.A. Gad and A.M. Moustafa, Indn. J. Phys. 90, 903 (2016).
A.I. Ali, A. Abdel Moez, and A.H. Ammar, Superlattices Microstruct 65, 285 (2014).
A.I. Ali, J.Y. Son, A.H. Ammar, A. Abdel Moez, and Y.S. Kim, Results Phys. 3, 167 (2013).
S.H. Wempl and M. DiDomenico Jr, Phys. Rev. Lett. 23, 1156 (1969).
K. Anshu and A. Sharma, Optik 127, 48 (2016).
S.R. Eliott, The physics and chemistry of solids (Chichester: Wiley, 2000).
A.B. Djurisic and E.H. Li, Opt. Commun. 157, 72 (1998).
A.H. Ammar, A.M. Frid, and M.A.M. Sayam, Vacuum 66, 27 (2002).
S.E. Fritz, T.W. Kelley, and C.D. Frisbie, J. Phys. Chem. B 109, 10574 (2005).
R.H. Stolen and A. Ashkin, Appl. Phys. Lett. 22, 294 (1973).
H. Tichá and L. Tichy, J. Optoelectron. Adv. Mater. 4, 381 (2002).
P. Zhou, G. You, J. Li, S. Wang, S. Qian, and L. Chen, Opt. Express 13, 1508 (2005).
A.A. Ziabari and F.E. Ghodsi, J. Alloys Compd. 509, 8748 (2011).
B. Derkowskaa, B. Sahraouia, X.N. Phua, and W. Bala, Proceedings of SPIE—The International Society for Optical Engineering, vol. 4412 (2001)
V. Gupta and A.I. Mansingh, J. Appl. Phys. 80, 1063 (1996).
S.E. Braslavsky, Pure Appl. Chem. 79, 293 (2007).
S.M. Sze, Physics of Semiconductor Devices (New York: Wiley, 1969).
A. Segura, Crystals 8, 206 (2018).
K.C. Agarwal, B. Daniel, M. Grün, P. Feinäugle, C. Klingshirn, and M. Hetterich, Appl. Phys. Lett. 86, 181907 (2005).