Optimising conditions for the growth of nanocrystalline ZnS thin films from acidic chemical baths

بهینه سازی شرایط برای رشد فیلم نازک ZnS از حمام های شیمیایی اسیدی

ABSTRACT

The growth of nanocrystalline zinc sulfide thin films onto glass substrates by chemical bath deposition has been optimized at acidic pH. Powder X-ray diffraction ( p-XRD ) confirms the deposition of sphalerite, the cubic phase of ZnS. The crystallite size calculated by Scherrer equation was found to be 4.0 nm. Scanning Electron Microscopy (SEM) show clusters of spherical nanoparticles uniformly distributed over the surface of the glass substrates.

Energy Dispersive X-ray (EDX) analysis of the deposited thin films show the zinc to sulfur ratio close to 1:1. The observed band gap (3.78 eV) of the deposited thin films is higher than that reported for cubic phase of bulk ZnS (3.54 eV) as expected due to nano-size crystallites. Binding energies calculated by X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) confirm the material as ZnS and the photoluminescence measurements show the blue shift in emission maximum.

 جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید .

چکیده

رشد فیلم نازک ZnS نانوبلوری روی زیرلایه های شیشه ای با روش لایه نشانی حمام شیمیایی در pH اسیدی بهینه سازی شده است. پراش پرتوی ایکس پودری (p-XRD)، لایه نشانی اسفالریت- فاز مکعبی ZnS- را تائید می کند. اندازه کریستالیت محاسبه شده توسط معادله شرر، nm 0/4 بود. میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) خوشه های نانوذرات کروی را نشان داد که بطور یکنواخت روی سطح زیرلایه های شیشه ای توزیع شده بودند.

آنالیز پراش انرژی پرتوی ایکس (EDX) از فیلم های نازک ZnS نشان دهنده نسبت روی به گوگرد نزدیک به ۱:۱ است. شکاف باند مشاهده شده (eV 54/3) فیلم های نازک لایه نشانی شده بیشتر از مقدار گزارش شده برای فاز مکعبی ZnS توده ای (bulk) است که بدلیل کریستالیت های نانو، قابل انتظار است. انرژی های بستگی محاسبه شده توسط اسپکتروسکوپی فوتوالکترون پرتوی ایکس (XPS) تائید می¬کند که ماده ZnS است و اندازه-گیری های فوتولومینسانس نشان دهنده جابجایی آبی در بیشینه تشعشع است.

 جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.