ПРИМЕНЕНИЕ СПЕКТРОВ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ И ПОГЛОЩЕНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ГЕТЕРОПЕРЕХОДА В НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ПЛЕНКАХ РУТИЛА, СЕНСИБИЛИЗИРОВАННЫХ КВАНТОВЫМИ ТОЧКАМИ CdS

Аннотация

В этой статье сообщается о результатах влияния фотонной обработки (ФО) на формирование гетероперехода на границе раздела TiO2/КТCdS, полученным путем применения отдельно синтезированных квантовых точек CdS к пленке TiO2 в фазе рутила. Комплексные исследования образцов TiO2/КТCdS с помощью электронной микроскопии, рентгеновского атомного анализа, люминесцентной и абсорбционной спектроскопии позволили установить, что при фотонной обработке образуется гетеропереход на границе раздела КТ и микрокристаллов пленок TiO2. Это исследование является значительным, поскольку потенциал таких многокомпонентных пленок используется в фотокатализе, преобразователях солнечной энергии и оптоэлектронике.

REFERENCES

1. Kapilashrami M., Zhang Y. , Liu Y.-S., Hagfeldt A., Guo J. Probing the Optical Property and Electronic Structure of TiO2 Nanomaterials for Renewable Ener gy Applications. Chem. Rev., 2014, v. 114, pp. 9662–9707. https://doi.org/10.1021/cr5000893
2. Dang T. C., Pham D. L., Le H. C., Pham V. H. TiO2/CdS nanocomposite fi lms: fabrication, characterization, electronic and optical properties. Adv. Nat. Sci. Nanosci. Nanotechnol., 2010, v. 1, p. 015002. https://doi.org/10.1088/2043-6254/1/1/015002
3. Qian X., Qin D., Bai Y., Li T., Tang X., Wang E., Dong S., Photosensitization of TiO2 nanoparticulate thin fi lm electrodes by CdS nanoparticles. J. Solid State Electrochem., 2001, v. 5, pp. 562–567. https://doi.org/10.1007/s100080000179
4. Baker D. R., Kamat P. V. Photosensitization of TiO2 nanostructures with CdS quantum dots: Particulateversus tubular support architectures. Adv. Funct. Mater., 2009, v. 19, pp. 805–811. https://doi.org/10.1002/adfm.200801173
5. Cheng S., Fu W., Yang H., Zhang L., Ma J., Zhao H., Sun M., Yang L. Photoelectrochemical performance of multiple semiconductors (CdS/CdSe/ZnS) cosensitized TiO2 photoelectrodes. J. Phys. Chem. C, 2012, v. 116, pp. 2615–2621. https://doi.org/10.1021/jp209258r
6. Khlyap H. Physics and technology of semiconductor thin fi lm-based active elements and devices. Bentham Science Publisher, 2012. https://doi.org/10.2174/97816080502151090101
7. Milnes A. G., Feucht D. L. Hetero junctions and metal-semiconductor junctions. Academic Press, 418 p. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-498050-1.X5001-6
8. Ievlev V. M., Latyshev A. N., Kovneristyi Y. K., Turaeva T. L., Vavilova V. V., Ovchinnikov O. V., Selivanov V. N., Serbin O. V. Mechanism of the photonic activation of solid-phase processes. High Energy Chem., 2005, v. 39, pp. 397–402. https://doi.org/10.1007/s10733-005-0078-2
9. Ievlev V. M., Kushchev S. B., Latyshev A. N., Ovchinnikov O. V., Leonova L. Y, Solntsev K. A., Soldatenko S. A., Smirnov M. S., Sinelnikov A. A., Vozgorkov A. M., Ivikova M. A. Relation of absorption band edge of rutile fi lms and their structure. Inorg. Mater. Appl. Res., 2014, v. 5, pp. 14–21. https://doi.org/10.1134/s2075113314010055
10. Korolev N. V., Smirnov M. S., Ovchinnikov O. V, Shatskikh T.S. Energy structure and absorption spectra of colloidal CdS nanocrystals in gelatin matrix. Phys. E Low-Dimensional Syst. Nanostructures, 2015, v. 68, pp. 159–163. https://doi.org/10.1016/j.physe.2014.10.042.
11. Ghazzal M. N., Wojcieszak R., Raj G., Gaigneaux E.M. Study of mesoporous cds-quantumdot-sensitized TiO2 fi lms by using x-ray photoelectron spectroscopy and afm. Beilstein J. Nanotechnol, 2014, v. 5, pp. 68–76. https://doi.org/10.3762/bjnano.5.6
12. Ahire R. R., Sagade A. A., Deshpande N. G., Chavhan S. D., Sharma R., Singh F. Engineering of nanocrystalline cadmium sulfi de thin fi lms by using swift heavy ions. J. Phys. D. Appl. Phys., 2007, v. 40, pp. 4850–4854. https://doi.org/10.1088/0022-3727/40/16/014
13. Ekimov A., Onushchenko A.A. Size quantization of the electron energy spectrum in a microscopic semiconductor crystal. JETP Lett., 1984, v. 40, pp. 1136–1139.
14. Rolo A. G., Stepikhova M. V., Filonovich S. A., Ricolleau C., Vasilevskiy M. I., Gomes M. J. M. Microstructure and photoluminescence of CdS-doped silica fi lms grown by RF magnetron sputtering. Phys. Status Solidi Basic Res., 2002, v. 232, pp. 44–49. https://doi.org/10.1002/1521-3951(200207)232:1<44::AIDPSSB44> 3.0.CO;2-4
15. Smyntyna V., Skobeeva V., Malushin N. The nature of emission centers in CdS nanocrystals, Radiat. Meas., 2007, v. 42, pp. 693–696. https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2007.01.068
16. Ehemba A. K., Socé M. M., Domingo J. J., Cisse S., Dieng M. Optimization of the properties of the back surface fi eld of a Cu (In, Ga) Se2 thin fi lm solar cell. American Journal of Energy Research, 2017, v. 5(2), pp. 57–62. https://doi.org/10.12691/ajer-5-2-5