Зависимость размеров кристаллитов ZnS И CdS, полученных гидротермальным методом, от температуры синтеза. Гидротермал әдісімен алынған ZnS және CdS кристаллиттерінің өлшемдерінің синтез температурасына тәуелділігі
Ключевые слова:
кристаллиты ZnS и CdS, гидротермальный метод, условия синтеза, рентгеноструктурный анализ, ZnS және CdS кристаллиттері, гидротермальды әдіс, синтездеу шарттары, рентген құрылымдық талдау,Аннотация
Образцы сульфида цинка (ZnS) и сульфида кадмия (CdS) синтезированы гидротермальным методом из водных растворов прекурсоров как в объеме, так и на подложку. Морфология синтезированных образцов ZnS и CdS исследована с помощью сканирующей электронной микроскопии в зависимости от тех- нологических условий получения. Исследование показало, что поверхность наносфер ZnS гладкая, без тонкой структуры. Сферы ZnSс размерами 300-400 нм синтезированы на поверхности подложки. Более крупные сферы ZnS, изредка частично слившиеся друг с другом, получены в результате формирования частиц ZnS в объеме рабочего раствора и их последующего осаждения на подложку. Частицы CdS имели неправильную форму, и элементный состав образцов был близок к стехиометрическому. Методом рентгеноструктурного анализа исследована кристаллическая структура полученных образцов, выявлена структура кристаллических фаз. Обнаружено, что ZnS образуется в виде нанокристаллов кубической симметрии (сфалерит), а CdS – кубической и гексагональной симметрии. Размеры кристаллитов ZnS монотонно растут с ростом температуры синтеза, которая является удобным параметром для управления размерами нанокристаллитов в интервале от 2 до 100 нм. Цинк сульфиді (ZnS) және кадмий сульфиді (CdS) үлгілері прекурсорлардың судағы ерітінділерінен көлемге де, төсенішке де гидротермал әдісімен синтезделген. Синтезделген ZnS және CdS үлгілерінің морфологиясының, оларды алудың технологиялық шарттарына тәуелділігі сканерлеуші электрондық микроскопия көмегімен зерттелген. Зерттеу ZnS наносфераларының беттерінің тегіс, жұқа структу- расыз екендігін көрсетті. Өлшемдері 300-400 нм ZnS сфералары төсеніш бетіне синтезделді. ZnS-тің одан ірілеу, кейде бір-бірімен қосарланып кеткен, сфералары ZnS бөлшектерінің жұмыс ерітіндісі көлемінде қалыптасып, артынан төсенішке түсу нәтижесінде пайда болады. CdS бөлшектерінің формасы түзу емес және үлгілердің элементтік құрамы стехиометриялыққа жақын болды. Алынған үлгілердің кристалдық құрылымы рентгенқұрылымдық талдау әдісімен зерттеліп, кристалдық фазаларының құрылымы айқындалды. ZnS кубтық симметриялы (сфалерит), CdS – кубтық және гексагоналдық симметриялы нанокристалдар түрінде түзілетіндігі анықталды. ZnS кристаллиттерінің өлшемдері, нанокристаллиттердің өлшемдерін 2-ден 100 нм дейінгі интервалда реттеуге ыңғайлы параметр болатын синтез температурасымен монотонды артадыБиблиографические ссылки
1 Schrier J. , Demchenko D. O. , Wang L. -W. Optical Properties of ZnO/ZnS and ZnO/ZnTeHeterostructures for Photovoltaic Applications //Nano Lett. – 2007. –Vol. 7, No 8. –P. 2377-2382.
2 Ichino K. , Ueyama K. , Yamamoto M. , Kariya H. , Miyata H. , Misasa H. , Kitagawa M. , Kobayashi H. High temperature growth of ZnS and ZnMgS by molecular beam epitaxy under high sulfur beam pressure // J. Appl. Phys. – 2000. – Vol. 87. –P. 4249.
3 Durrani S. M. A. , Al-Shukri A. M. , Iob A. , Khawaja E. E. Optical constants of zinc sulfide films determined from transmittance measurements // Thin Solid Films. – 2000. – Vol. 379. –P. 199-202.
4 Roy P. , Ota J. R. , Srivastava S. K. A new route for preparing crystalline ZnS thin films by chemical bath deposition method and its characterization // Thin Solid Films. – 2006. – Vol. 515. –P. 1912-1917.
5 Elidrissi B. , Addou M. , Regragui M. , Bougrine A. , Kachouane A. , Bernede J. C. Prepared by Spray Pyrolysis // Mater. Chem. Phys. –2001. – Vol. 68. –P. 175-179.
6 Naumov А. V. , Samofalova Т. V. , Semeonov V. N. , Nechaev I. V. Tiocarbamidnye koordinazionnye soedineniya v prozessah sinteza tveordyh rastvorov Cd1– xZnxS //Journal neorganicheskoifiziki. –2011. –Vol. 56, No 4. –P. 666–672.
7 Zhang and Limin Qi. Low-temperature, template-free synthesis of wurtziteZnS nanostructures with hierarchical architectures // Nanotechnology. –2006. –Vol. 17. –P. 3984–3988.
8 Feng Huang, Hengzhong Zhang, and Jillian F. Banfield. Two-Stage Crystal-Growth Kinetics Observed during Hydrothermal Coarsening of NanocrystallineZnS //Nano Letters. –2003. – Vol. 3, No 3. –P. 373-378.
2 Ichino K. , Ueyama K. , Yamamoto M. , Kariya H. , Miyata H. , Misasa H. , Kitagawa M. , Kobayashi H. High temperature growth of ZnS and ZnMgS by molecular beam epitaxy under high sulfur beam pressure // J. Appl. Phys. – 2000. – Vol. 87. –P. 4249.
3 Durrani S. M. A. , Al-Shukri A. M. , Iob A. , Khawaja E. E. Optical constants of zinc sulfide films determined from transmittance measurements // Thin Solid Films. – 2000. – Vol. 379. –P. 199-202.
4 Roy P. , Ota J. R. , Srivastava S. K. A new route for preparing crystalline ZnS thin films by chemical bath deposition method and its characterization // Thin Solid Films. – 2006. – Vol. 515. –P. 1912-1917.
5 Elidrissi B. , Addou M. , Regragui M. , Bougrine A. , Kachouane A. , Bernede J. C. Prepared by Spray Pyrolysis // Mater. Chem. Phys. –2001. – Vol. 68. –P. 175-179.
6 Naumov А. V. , Samofalova Т. V. , Semeonov V. N. , Nechaev I. V. Tiocarbamidnye koordinazionnye soedineniya v prozessah sinteza tveordyh rastvorov Cd1– xZnxS //Journal neorganicheskoifiziki. –2011. –Vol. 56, No 4. –P. 666–672.
7 Zhang and Limin Qi. Low-temperature, template-free synthesis of wurtziteZnS nanostructures with hierarchical architectures // Nanotechnology. –2006. –Vol. 17. –P. 3984–3988.
8 Feng Huang, Hengzhong Zhang, and Jillian F. Banfield. Two-Stage Crystal-Growth Kinetics Observed during Hydrothermal Coarsening of NanocrystallineZnS //Nano Letters. –2003. – Vol. 3, No 3. –P. 373-378.
Загрузки
Опубликован
2013-03-30
Выпуск
Раздел
Физика конденсированного состояния и проблемы материаловедения. Нанонаука
