Czasopismo | OCHRONA PRZED KOROZJĄ | Rocznik 2023 - zeszyt 11

Effect of substrate temperature on the optical and structural properties of CdS nano particles

Wpływ temperatury podłoża na właściwości optyczne i strukturalne nanocząstek CdS

10.15199/40.2023.11.2

nr katalogowy: 145917
10.15199/40.2023.11.2

Streszczenie

Thin films of CdS have been deposited on glass substrates using the chemical spray pyrolysis method at different substrate temperatures of 100°C, 150°C, 200°C, and 250°C to investigate the optimum temperature to prepare CdS particles with nano dimensions. The CdS thin film was examined using SEM, X-ray spectrum analysis, and UV- -visible spectrophotometry. The SEM images and X-ray spectra were used to estimate the structural features and grain size of the films. The optical properties and optical constants also varied clearly with temperature. In addition, the energy gap changed with temperature from 2.1 eV to 2.55 eV.

Abstract

Cienkie warstwy CdS zostały osadzone na szklanych podłożach metodą chemicznej pirolizy natryskowej w temperaturach podłoża wynoszących 100°C, 150°C, 200°C i 250°C w celu określenia optymalnej temperatury do przygotowania cząstek CdS o wymiarach nano. Tak przygotowane próbki zostały zbadane za pomocą SEM i spektrofotometrii UV-VIS, przeprowadzono także analizę widma rentgenowskiego. Obrazy SEM i widma rentgenowskie zostały wykorzystane do oszacowania cech strukturalnych i wielkości ziarna warstw. Właściwości optyczne i stałe optyczne zmieniały się wyraźnie wraz ze zmianą temperatury. Przerwa energetyczna wynosiła w zależności od temperatury od 2,1 eV do 2,55 eV.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] S. G. Pandya. 2016. “Preparation and Characterization of Cadmium Sulphide Nanocrystalline Thin Film Grown by Chemical Method.” International Journal of Recent Scientific Research 7(12): 14887–14890.
[2] S. Kumar, P. Sharma, V. Sharma. 2012. “CdS Nanofilms: Synthesis and the Role of Annealing on Structural and Optical Properties.” Journal of Applied Physics 111(4): 43519. DOI: 10.1063/1.3688042.
[3] M. Anbarasi, V. S. Nagarethinam, A. R. Balu. 2014. “Investigations on the Structural, Morphological, Optical and Electrical Properties of Undoped and Nanosized Zn-doped CdS thin Films Prepared by a Simplified Spray Technique”. Materials Science – Poland 32(4): 652–660. DOI: 10.2478/s13536- 014-0244-7.
[4] Z. R. Khan, M. Shkir, V. Ganesh, S. AlFaify, I. S. Yahia, H. Zahran. 2018. “Linear and Nonlinear Optics of CBD Grown Nanocrystalline F Doped CdS Thin Films for Optoelectronic Applications: An Effect of Thickness.” Journal of Electronic Materials 47(9): 5386–5395. DOI: 10.1007/s11664-018-6437-9.
[5] D. Lim, J. Lee, W. Song. 2013. “Improvement of the Characteristics of Chemical Bath Deposition-Cadmium Sulphide Films Deposited on an O2 Plasma- -Treated Polyethylene Terephthalate Substrate.” Thin Solid Films 546: 317– 320. DOI: 10.1016/j.tsf.2013.05.034.
[6] P. Eskandari, F. Kazemi, Y. Azizian-Kalandaragh. 2013. “Convenient Preparation of CdS Nanostructures as a Highly Efficient Photocatalyst under Blue LED and Solar Light Irradiation.” Separation and Purification Technology 120: 180–185. DOI: 10.1016/j.seppur.2013.09.039.
[7] I. Rathinamala, A. A. Parvathi, J. Pandiarajan, N. Jeyakumaran, N. Prithivikumaran. 2013. “Influence of Annealing Temperature on Structural and Optical Properties of CdS Thin Films Prepared by Sol-Gel Spin Coating method.” International Conference on Advanced Nanomaterials and Emerging Engineering Technologies: 713–717. DOI: 10.1109/ICANMEET.2013.6609396.
[8] M. Karimi, M. Rabiee, F. Moztarzadeh, M. Bodaghi, M. Tahriri. 2009. “Ammonia-Free Method for Synthesis of CdS Nanocrystalline Thin Films through Chemical Bath Deposition Technique.” Solid State Communications 149(41– 42): 1765–1768. DOI: 10.1016/j.ssc.2009.07.027.
[9] M. J. I. Khan, M. N. Usmani, Z. Kanwal, P. Akhtar. 2018. “Novel Substitutional Effects on Optical Properties of CdS:Co System (A Theoretical Study).” Optik 156: 817–824. DOI: 10.1016/j.ijleo.2017.12.041.
[10] D. Spirito, S. Kudera, V. Miseikis, C. Giansante, C. Coletti, R. Krahne. 2015. “UV Light Detection from CdS Nanocrystal Sensitized Graphene Photodetectors at kHz Frequencies.” Journal of Physical Chemistry C 119(42): 23859–23864. DOI: 10.1021/acs.jpcc.5b07895.
[11] I. Mártil de la Plaza, G. González-Díaz, F. Sánchez-Quesada, M. Rodríguez- -Vidal. 1984. “Structural and Optical Properties of R.f.-Sputtered CdS Thin Films.” Thin Solid Films 120(1): 31–36. DOI: 10.1016/0040-6090(84)90170-6.
[12] M. A. Mahdi, S. J. Kasem, J. J. Hassen, A. A. Swadi, S. K. J. Al-Ani. 2009. “Structural and Optical Properties of Chemical Deposition CdS Thin Films.” International Journal of Nanoelectronics and Materials 2(2): 163–172.
[13] A. Ashour, N. El-Kadry, S. A. Mahmoud. 1995. “On the Electrical and Optical Properties of CdS Films Thermally Deposited by a Modified Source.” Thin Solid Films 269(1–2): 117–120. DOI: 10.1016/0040-6090(95)06868-6
[14] D. Barreca, A. Gasparotto, C. Maragno, E. Tondello. 2004. “CVD of Nanosized ZnS and CdS Thin Films from Single-Source Precursors.” Journal of the Electrochemical Society 151(6): G428–G435. DOI: 10.1149/1.1739221.
[15] S. Butt S, N. A .Shah, A. Nazir, Z. Ali, A. Maqsood. 2014. “Influence of Film Thickness and In-Doping on Physical Properties of CdS Thin Films.” Journal of Alloys and Compounds 587: 582–587. DOI: 10.1016/j.jallcom.2013.10.221.

Zeszyt


OCHRONA PRZED KOROZJĄ- e-zeszyt (pdf) 2023-11 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	45.00 zł

Prenumerata

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

504.00 zł

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - papierowa prenumerata roczna	636.00 zł brutto 588.89 zł netto 47.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

678.00 zł

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	762.00 zł brutto 705.56 zł netto 56.44 zł VAT (stawka VAT 8%)

762.00 zł

Open Access

Zeszyt

2023-11

Twój Koszyk

Zeszyt

Prenumerata

Open Access

Zeszyt

Czasopisma