<div>
	Рамановская спектроскопия нанокомпозитов ZnO/ZnS и ZnO/ZnSe, полученных методом сольвотермического микроволнового синтеза </div>

Рати Иоланда, Рини Ари Сулистьо, Акраджас Али Умар, Агустин Миранти

doi:10.17586/2226-1494-2023-23-6-1136-1142

2023 , ТОМ 23, НОМЕР 6 ( ноябрь-декабрь )

ISSN 2226-1494 (print), ISSN 2500-0373 (online)

Меню

Публикации

Главный редактор

НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор

Партнеры

doi: 10.17586/2226-1494-2023-23-6-1136-1142

УДК 544.02

Рамановская спектроскопия нанокомпозитов ZnO/ZnS и ZnO/ZnSe, полученных методом сольвотермического микроволнового синтеза

Рати И., Рини А., Акраджас А., Агустин М.

Читать статью полностью

Язык статьи - английский

Ссылка для цитирования:

Рати И., Рини А.С., Акраджас А.У., Агустин M. Рамановская спектроскопия нанокомпозитов ZnO/ZnS и ZnO/ZnSe, полученных методом сольвотермического микроволнового синтеза // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2023. Т. 23, № 6. С. 1136–1142 (на англ. яз.). doi: 10.17586/2226-1494-2023-23-6-1136-1142

Аннотация

Представлены нанокомпозиты ZnO/ZnS и ZnO/ZnSe, синтезированные сольвотермо-микроволновым методом. Для объяснения режима фононных колебаний применен метод рамановской спектроскопии. Полученная высокая интенсивность рамановского рассеяния подтвердила высокочастотную фононную моду гексагонального вюрцита ZnO. Наличие интенсивного комбинационного рассеяния света кубических структур ZnS и ZnSe свидетельствует о существовании продольной оптической фононной моды. Обнаружены небольшие сдвиги во всех модах ZnO для ZnO/ZnS и ZnO/ZnSe, которые указывают на наличие напряжения и деформации в кристаллической решетке. Исследованы изменения размера частиц с помощью конфокальной рамановской микроскопии. Показано, что изменения структуры и размеров частиц материала улучшили его характеристики. Подтверждено, что нанокомпозитные гетероструктуры, полученные простым химическим методом, применимы для создания оптоэлектронных устройств.

Ключевые слова: гетероструктуры, фононная мода колебаний, комбинационное рассеяние света, сольвотермо-микроволновый синтез, вюрцит

Список литературы

Raha S., Ahmaruzzaman M. ZnO nanostructured materials and their potential applications: progress, challenges and perspectives // Nanoscale Advances. 2022. V. 8. N 4. P. 1868–1925. https://doi.org/10.1039/d1na00880c
Theerthagiri J., Salla S., Senthil R.A., Nithyadharseni P., Madankumar A., Arunachalam P., Maiyalagan T., Kim H.-S. A review on ZnO nanostructured materials: energy, environmental and biological applications // Nanotechnology. 2019. V. 30. N 39. P. 392001. https://doi.org/10.1088/1361-6528/ab268a
Park T., Lee K.E., Kim N., Oh Y., Yoo J.-K., Um M.-K. Aspect ratio-controlled ZnO nanorods for highly sensitive wireless ultraviolet sensor applications // Journal of Materials Chemistry C. 2017. V. 46. N 5. P. 12256–12263. https://doi.org/10.1039/C7TC04671E
Chung D.S., Hall T.D., Cotella G., Lyu Q., Chun P., Aziz H. Significant lifetime enhancement in QLEDs by reducing interfacial charge accumulation via fluorine incorporation in the ZnO electron transport layer // Nano-Micro Letters. 2022. V. 14. N 1. P. 212. https://doi.org/10.1007/s40820-022-00970-x
Kumar M., Patra A. Highly efficient and Reusable ZnO microflower photocatalyst on stainless steel mesh under UV–Vis and natural sunlight // Optical Materials. 2020. V. 107. P 110000. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2020.110000
Ali S., Saleem S., Salman M., Khan M. Synthesis, structural and optical properties of ZnS–ZnO nanocomposites // Materials Chemistry and Physics. 2020. V. 248. P. 122900, https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2020.122900
Fang X., Zhai T., Gautam U.K., Li L., Wu L., Bando Y., Golberg D. ZnS nanostructures: From synthesis to applications // Progress in Materials Science. 2011. V. 56. N 2. P. 175–287. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2010.10.001
Kim J.S., Kim S.H., Lee H.S. Energy spacing and sub-band modulation of Cu doped ZnSe quantum dots // Journal of Alloys and Compounds. 2022. V. 914. P. 165372. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.165372
Prabukanthan P., Rajesh Kumar T., Harichandran G. Influence of various complexing agents on structural, morphological, optical and electrical properties of electrochemically deposited ZnSe thin films // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2017. V. 28. N 19. P. 14728–14737. https://doi.org/10.1007/s10854-017-7341-4
Baranowska-Korczyc A., Kościński M., Coy E.L., Grześkowiak B.F., Jasiurkowska-Delaporte M. ZnS coating for enhanced environmental stability and improved properties of ZnO thin films // RSC Advances. 2018. V. 8. N 43. P. 24411–24421. https://doi.org/10.1039/c8ra02823k
Khan A.U., Tahir K., Albalawi K., Khalil M.Y., Almarhoon Z.M., Zaki M.E.A., Latif S., Hassan H.M.A., Refat M.S., Munshi A.M. Synthesis of ZnO and ZnS nanoparticles and their structural, optical, and photocatalytic properties synthesized via the wet chemical method // Materials Chemistry and Physics. 2022. V. 291. P. 126667. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2022.126667
Chen R., Cao J., Duan Y., Hui Y., Chuong T.T., Ou D., Han F., Cheng F., Huang X., Wu B., Zheng N. High-efficiency, hysteresis-less, UV-stable perovskite solar cells with cascade ZnO-ZnS electron transport layer // Journal of the American Chemical Society. 2019. V. 141. N 1. P. 541–547. https://doi.org/10.1021/jacs.8b11001
Cho S., Jang J.W., Lee J.S., Lee K.H. Porous ZnO-ZnSe nanocomposites for visible light photocatalysis // Nanoscale. 2012. V. 4. N 6. P. 2066–2071. https://doi.org/10.1039/c2nr11869f
Kamruzzaman M., Zapien J.A. Synthesis and characterization of ZnO/ZnSe NWs/PbS QDs solar cell // Journal of Nanoparticle Research. 2017. V. 19. N 4. P. 125. https://doi.org/10.1007/s11051-016-3729-y
Krithika S., Balavijayalakshmi J. Synthesis of molybdenum disulfide doped zinc oxide nanocomposites by microwave assisted method // Materials Research Express. 2019. V. 6. N 10. P. 105023. https://doi.org/10.1088/2053-1591/ab3828
Kumar V., Sharma H., Singh S.K., Kumar S., Vij A. Enhanced near-band edge emission in pulsed laser deposited ZnO/c-sapphire nanocrystalline thin films // Applied Physics A: Materials Science and Processing. 2019. V. 125. N 3. P. 212. https://doi.org/10.1007/s00339-019-2485-0
Khan A. Raman spectroscopic study of the ZnO nanostructures // Journal of the Pakistan Materials Society (JPMS).2010. V. 4. N 1. P. 5–9.
Ridwan J., Yunas J., Umar A.A., Mohd Raub A.A., Hamzah A.A., Kazmi J., Nandiyanto A.B.D., Pawinanto R.E., Hamidah I. Vertically aligned Cu-doped ZnO nanorods for photocatalytic activity enhancement // International Journal of Electrochemical Science. 2022. V. 17. P. 220813. https://doi.org/10.20964/2022.08.10
Abdelouhab Z.A., Djouadi D., Chelouche A., Touam T. Structural, morphological and Raman scattering studies of pure and Ce-doped ZnO nanostructures elaborated by hydrothermal route using nonorganic precursor // Journal of Sol-Gel Science and Technology. 2020. V. 95. N 1. P. 136–145. https://doi.org/10.1007/s10971-020-05293-0
Sharma P., Bhati V.S., Kumar M., Sharma R., Mukhiya R., Awasthi K., Kumar M. Development of ZnO nanostructure film for pH sensing application // Applied Physics A: Materials Science and Processing. 2020. V. 126. N 4. P. 284. https://doi.org/10.1007/s00339-020-03466-w
Bergman L., Chen X.B., Huso J., Morrison J.L., Hoeck H. Raman scattering of polar modes of ZnO crystallites // Journal of Applied Physics. 2005. V. 98. N 9. P. 093507. https://doi.org/10.1063/1.2126784
Abdulrahman A.F., Ahmed S.M., Ahmed N.M., Almessiere M.A. Fabrication, characterization of ZnO nanorods on the flexible substrate (Kapton Tape) via chemical bath deposition for UV photodetector applications // AIP Conference Proceedings. 2017. V. 1875. N 1. P. 020004. https://doi.org/10.1063/1.4998358
Cheng Y.C., Jin C.Q., Gao F., Wu X.L., Zhong W., Li S.H., Chu P.K. Raman scattering study of zinc blende and wurtzite ZnS // Journal of Applied Physics. 2009. V. 106. N 12. P. 123505. https://doi.org/10.1063/1.3270401
Kao C.H., Su W.M., Li C.Y., Weng W.C., Weng C.Y., Cheng C.-C., Lin Y.-S., Lin C.F., Chen H. Fabrication and characterization of ZnS/ZnO core shell nanostructures on silver wires // AIP Advances. 2018. V. 8. N 6. P. 065106. https://doi.org/10.1063/1.5027015
Meng X., Li L., Li K., Zhou P., Zhang H., Jia J., Sun T. Desulfurization of fuels with sodium borohydride under the catalysis of nickel salt in polyethylene glycol // Journal of Cleaner Production. 2018. V. 176. P. 391–398. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.12.152
Zhou W., Liu R., Tang D., Zou B. The effect of dopant and optical micro-cavity on the photoluminescence of Mn-doped ZnSe nanobelts // Nanoscale Research Letters. 2013. V. 8. N 1. P. 1–10. https://doi.org/10.1186/1556-276X-8-314
Yang X., Wang Q., Tao Y., Xu H. A modified method to prepare diselenides by the reaction of selenium with sodium borohydride // Journal of Chemical Research - Part S. 2002. P. 160–161. https://doi.org/10.3184/030823402103171726
Shan C.X., Liu Z., Zhang X.T., Wong C.C., Hark S.K. Wurtzite ZnSe nanowires: Growth, photoluminescence, and single-wire Raman properties // Nanotechnology. 2006. V. 17. N 22. P. 5561–5564. https://doi.org/10.1088/0957-4484/17/22/006

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License