نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
گروه فیزیک، دانشکده آموزش، دانشگاه القادسیه، الدیوانیه، القادسیه 58002، عراق
چکیده
در این پژوهش، نانومیلههای اکسید روی (ZNRs) با استفاده از روش گرمابی سنتز و با نقره (Ag) آلاییده شدند. ویژگیهای ساختاری، ریختشناسی و نوری نمونههای خالص و آلاییده با نقره با استفاده از پراش پرتو ایکس (XRD)، طیفسنجی فرابنفش-مرئی (UV-Vis)، تحلیگر پرتو ایکس با پراکندگی انرژی (EDX)، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM) و طیفسنجی فوتولومینسانس (PL) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج XRD وجود ساختار ورتزیت ششگوش برای نانومیلههای آلاییده با نقره را تأیید کرد، درحالیکه تصاویر FE-SEM ریختشناسی میلهای با نسبت طول به قطر بالا را نشان دادند. تحلیل UV-Vis کاهش گاف انرژی مستقیم را با افزایش غلظت آلاییدگی نقره نشان می دهد. طیفهایPL ، افزایش شدت گسیل نوری را در اثر آلاییدگی با نقره نشان دادند که بیانگر تغییر در دینامیک بازترکیب حاملها است؛ این تغییر ممکن است ناشی از سرکوب مسیرهای غیرتابشی یا افزایش گذارهای تابشی باشد. یافتههای این پژوهش نشان میدهند که نانومیلههای ZnO آلاییده با نقره پتانسیل بالایی برای کاربردهای اپتوالکترونیکی از جمله ساخت ادوات گسیلکننده نور دارند.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Silver-doped ZnO nanorods (Ag-ZNRs): preparation and characterization
نویسندگان [English]
- Sarah Kamel Khadem
- Araa Mebdir Holi
Department of Physics, College of Education, University of Al-Qadisiyah, Al-Diwaniyah, Al-Qadisiyah 58002, Iraq
چکیده [English]
In this study, ZnO nanorods (ZNRs) were synthesized via the hydrothermal method and doped with silver (Ag). The structural, morphological, and optical properties of pure and Ag-doped ZNRs were characterized using X-ray diffraction (XRD), UV-visible spectroscopy (UV-Vis), energy-dispersive X-ray (EDX) analysis, field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), and photoluminescence (PL) spectroscopy. XRD confirmed the hexagonal wurtzite structure of the Ag-doped ZNRs, while FE-SEM revealed high-aspect-ratio nanorod morphology. UV-Vis analysis showed a reduction in the direct band gap with increasing Ag doping concentration. PL spectra exhibited enhanced emission intensity upon Ag doping, suggesting modified recombination dynamics, potentially due to suppressed non-radiative pathways or increased radiative transitions. These findings indicate that Ag-doped ZNRs hold promise for optoelectronic applications, including light-emitting devices.
کلیدواژهها [English]
- Zinc Oxide Nanorods (ZNRs)
- Ag-doped ZNRs
- Hydrothermal method
- V N Hegde, J. Sci. Adv. Mater. Devices 9 (2024) 100733.
- S Arora , S Dhar, Appl. Phys. Lett. 122 (2023) 20.
- B Gharbi, A Taabouche, M Brella, F Chelgham, , A Mamanou, J. Electr. Syst. 20 (2024) 995.
- K Duraisamy, M Amirthalingam, T Govindhan, J C Kim, K Hasegawa, S Palanisamy, Mater. Lett. 317 (2022) 132098.
- K Kairyte, A Kadys, Z Luksiene, J. Photochem. Photobiol. B 128 (2013) 78.
- D Anbuselvan et al., Physica E 129 (2021) 114665.
- A Dhaka, S C Mali, S Sharma, R Trivedi, Results Chem. 2023 (2023) 101108.
- A Hernلndez-Ramxrez, I. Medina-Ramxrez, Photocatalytic Semiconductors, Springer, Cham (2015).
- Y Sun, W Zhang, Q Li, H Liu, X Wang, Adv. Sens. Energy Mater. 2023 (2023) 100069.
- L J Brillson, Y Lu, J. Appl. Phys. 109 (2011).
- B Abebe, G Amenu, D T Leku, Surf. Interfaces 39 (2023) 102946.
- Y Liu, H Qingyu, S Shulin, X Zhenchao, Vacuum 173 (2020) 109127.
- K B Ranjith et al., Physica E 133 (2021) 114801.
- L Li, T Zhai, Y Bando, D Golberg, Nano Energy 1 (2012) 91.
- C Thangaraju, A J Lenus, N V Jaya, Mater. Res. Express 7 (2020) 015011.
- H A Thabit et al., Nanomaterials 12 (2022) 3068.
- C Karunakaran, V Rajeswari, P Gomathisankar, J. Alloys Compd. 508 (2010) 587.
- D S Ahmed, M R Mohammed, M K Mohammed, Nanosci. Nanotechnol. Asia 10 (2020) 127.
- R Raji, K S Sibi, K G Gopchandran, Appl. Surf. Sci. 427 (2018) 863.
- J Fan, R Freer, J. Appl. Phys. 77 (1995) 4795.
- Gohar, Authorea Preprints (2024).
- T T H Pham et al., RSC Adv. 12 (2022) 7850.
- A Seidu, E Martin, G Gebreyesus, G Nkrumah-Buandoh, MRS Adv. 3 (2018) 2643.
- A O Bokuniaeva, A S Vorokh, J. Phys.: Conf. Ser. 1410 (2019) 012057.
- R Singh, P B Barman, D Sharma, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28 (2017) 5705.
- A M Oda et al., Int. J. Chem. 7 (2015) 39.
- R Krithiga, G Chandrasekaran, J. Cryst. Growth 311 (2009) 4610.
- M M Abouelela et al., Mater. Chem. Phys. 305 (2023) 127984.
- E S Nour et al., AIP Adv. 5 (2015).
- K N Shinde et al., Phosphate Phosphors for Solid-State Lighting (2012) 41.
- A M Abdalla et al., Radiat. Phys. Chem. 210 (2023) 110999.
- A S Razeen, A-S Gadallah, M M El-Nahass, Physica B 538 (2018) 131.
- Y Yang et al., Solid State Commun. 138 (2006) 521.
- Y Gong et al., Nanoscale Res. Lett. 2 (2007) 297.
- J Lv, M Fang, Mater. Lett. 218 (2018) 18.
- Z N Kayani et al., Opt. Quant. Electron. 52 (2020) 1.
- Lupan et al., Sens. Actuators B 223 (2016) 893.
- R S Zeferino, M. Barboza Flores, U. Pal, J. Appl. Phys. 109 (2011).
- A S Kuznetsov et al., Opt. Mater. Express 2 (2012) 723.
- C Klingshirn, Phys. Status Solidi B 244 (2007) 3027.
- G Chai et al., J. Phys. Chem. C 115 (2011) 2907.
- V V Osiko, Optika i Spektroskopiya 6 (1959) 770.
- S Chandran et al., J. Mol. Struct. 1311 (2024) 138310.
- M M. Abouelela et al., Electrochem. Commun. 158 (2024) 107645.
- S Sagadevan et al., J. Sol-Gel Sci. Technol. 83 (2017) 394.
- S Park et al., J. Mater. Sci. Mater. Electron. 24 (2013) 4906.
- H Lu et al., J. Phys.: Condens. Matter 20 (2008) 472202.
)