ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ПАРАМЕТРІВ ОБРОБЛЕННЯ НА КРИСТАЛІЧНУ СТРУКТУРУ НАНОКРИСТАЛІВ ZNSE ДЛЯ ГАРЯЧОПРЕСОВАНОЇ КЕРАМІКИ КЛАСІВ CLEARTRAN ТА MULTISPECTRAL
DOI:
https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2023.101.0.35Ключові слова:
нанокристали ZnSe, метод синтезу горінням, відпал, електронний парамагнітний резонанс, мультиспектральні класиАнотація
Нанокристали ZnSe синтезовано методом самопоширюваного високотемпературного синтезу (методом горіння) з різними початковими імпульсами струму. Відпал проводили в інтервалі температур Т = 200 ÷ 800 °С з кроком Т = 100 °С при атмосферному тиску, на повітрі або в азоті. Наведено результати електронної мікрофотографії, електронного парамагнітного резонансу, рентгенодифракційного аналізу та фотолюмінесценції в залежності від температури відпалу в повітрі або азоті. Отримано залежності резонансного значення магнітного поля ЕПР іонів Mn2+, константи надтонкої структури А спектра електронного парамагнітного резонансу іонів Mn2+, розташування максимуму та півширини інтегрального спектру фотолюмінесценції від температури відпалу на повітрі або в азоті. Після відпалу розмір нанокристалів збільшується на ~ 20 %, збільшується частка кубічної фази, збільшується параметр решітки нанокристалів, зменшується кількість дислокацій і мікронапруження порівняно з початковим зарядом. Для синтезу нанокристалів ZnSe з більш досконалою структурою рекомендується використовувати імпульс струму ~ 40 А, а потім проводити відпал при температурі T = 800 °C в азоті. Отримані результати дозволяють використовувати синтезовані нанокристали ZnSe методом самопоширюваного високотемпературного синтезу для різноманітних оптоелектронних пристроїв або для отримання гарячопресованої кераміки класів Cleartran або Multispectral.
Посилання
V. S. Vahrusheva, D. B. Hlushkova, V. M. Volchuk et al., Problems of Atomic Science and Technology, 140, 4 (2022).
P. H. Binh, N. T. Hung, IEEE Photonics Technology Letters, 28, 18 (2016).
Qi Zhang, Huiqiao Li, Ying Ma et al., Progress in Materials Science, 83 (2016).
S. Jagtap, P. Chopade, S. Tadepalli et al., Opto-Electronics Review, 27, 1 (2019).
S. Galkin, I. Rybalka, L. Sidelnikova et al., Journal of Luminescence, 239 (2021).
X. Ropagnol, R. Morandotti, T. Ozaki et al., IEEE Photonics Journal, 3, 2 (2011).
I. Dmitruk, N. Berezovska, V. Degoda et al., Journal of Nanomaterials, 2021 (2021).
U. Choudhari, S. Jagtap, Journal of Electronic Materials 49 (2020).
A. O. Sofiienko, V. Y. Degoda, Radiation Measurements, 47, 1 (2012).
V. K. Nguyen, D. K. Pham, N. Q. Tran et al,. Green Processing and Synthesis, 11 1 (2022).
M. H. Abib, X. Yao, G. Li et al., Nano 11, 08 (2016).
B. Feng, J. Cao, D. Han et al., Materials science in semiconductor processing, 27 (2014)
A. Chauhan, A. Sudhaik, P. Raizada et al., Process Safety and Environmental Protection, 170 (2023).
C. Sun, Y. Gu, W. Wen et al., Optical Materials, 81 (2018).
M. Chinnasamy, R. Rathanasamy, S. Sivaraj et al., Journal of Electronic Materials, 51, 6 (2022).
D. Li, N. Wei, J. Yang et al., Optical Materials, 132 (2022).
J. K. Zhang, J. M. Shi, D. P. Zhao et al., Optical Engineering, 56, 7 (2017).
X. Peng, F. Ai, L. Yan et al., Cell Reports Physical Science, 2, 5 (2021).
S. Dehghani, N. K. Nasab, M. Darroudi, Green synthesis and biomedical applications. Nanomedicine Journal, 9, 1(2022).
A. Pawlis, G. Mussler, C. Krause et al., ACS applied electronic materials, 1, 1 (2018).
M. Godlewski, E. Guziewicz, K. Kopalko et al., Journal of luminescence, 102 (2003).
S. R. Vangala, D. Brinegar, V. L. Tassev et al., Journal of Crystal Growth, 522 (2019).
E. A. Mironov, O. V. Palashov, S. S. Balabanov, Optics Letters, 46, 9 (2021).
H. Sirringhaus, N. Tessler, R.H. Friend, Science, 280 5370 (1998).
T. Rakshit, S. Mandal, P. Mishra et al., Journal of nanoscience and nanotechnology, 12 (2012).
A. J. Varkey, A. F. Fort, Solar Energy Materials and Solar Cells, 29, 3 (1993).
H.-C. Chiu, C.-S. Yeh, The Journal of Physical Chemistry C, 111, 20 (2007).
E. A. Levashov, A. S. Mukasyan, A. S. Rogachev et al., International materials reviews, 62, 4 (2017).
A. S. Rogachev; A. S. Mukasyan, Combustion for material synthesis. CRC press, 2014.
Y. Y. Bacherikov, A. V. Gilchuk, A. G. Zhuk, et al., Journal of Luminescence, 194 (2018).
G. Liu, X. Yuan, J. Li et al., Materials & Design, 97 (2016).
Z. Tian, Z. Chen, X. Yuan et al., Ceramics International 45, 14 (2019).
Y. Plakhtii, O. Khmelenko, Physica Scripta, 98, 3 (2023).
A. V. Kovalenko, Y. G. Plakhtii, O. V. Khmelenko, Functional materials, 25, 4 (2018).
I. Borovinskaya, A. Gromov, E. A. Levachov et al., Elsevier, 2017.
D. S. Mazing, A. V. Nikiforova, A. S. Osinin et al., Applied Magnetic Resonance, 48, (2017).
G. Ananthakrishna, Physics reports, 440, 4-6 (2007).
N. E. Korsunska, Y. Y. Bacherikov, T. R. Stara et al., Semiconductors, 47, (2013).
M. Verma, A. Kaswan, D. Patidar et al., Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 27 (2016).
V. I. Voronin, I. F. Berger, N. V. Proskurnina et al., The Physics of Metals and Metallography, 117 (2016).
A. V. Kovalenko, Y. G. Plakhtii, O. V. Khmelenko, Journal of nano- and electronic physics, 11, 4 (2019).
А. V. Kovalenko, , S. M. Vovk, Y. G. Plakhtii, Functional materials, 27, 2 (2020).
А. V. Kovalenko, , S. M. Vovk, Y. G. Plakhtii, Ukrainian journal of physical optics, 19, 3 (2018).
G. R. Durand, N. Hakmeh, V. Dorcet et al., Journal of the European Ceramic Society 39,10 (2019).
D.C. Harris, Window and Dome Technologies and Materials 6545 (2007).
S.S. Singh, S. Pratap, J. Prasad et al., Def. Sci. J. 48 (1998).
D.C. Harris, M. Baronowski, L. Henneman et al., Optical Engineering, 47,11 (2008)
C. Chlique, G. Delaizir, O. Merdrignac-Conanec, Opt. Mater. 33 (2011)
N. E. Kalinina, D. B. Glushkova, A. I. Voronkov et al., Functional materials, 26, 3 (2019).
D. B. Hlushkova, V. A. Bagrov, S. V. Demchenko et. al., Problems of Atomic Science and Technology, 140, 4 (2022).
