ساخت و مشخصه یابی لایه‌های نازک متخلخل BiVO4: تأثیر نقص‌های ساختاری بر خواص فوتوالکتروشیمیایی
| Autor: | ابوالفضل رسولی اردلانی, محمد زیرک, مازیار کاظمی, علیرضا مشفق |
|---|---|
| Jazyk: | English<br />Persian |
| Rok vydání: | 2022 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Iranian Journal of Physics Research, Vol 22, Iss 2, Pp 387-402 (2022) |
| Druh dokumentu: | article |
| ISSN: | 1682-6957 2345-3664 |
| DOI: | 10.47176/ijpr.22.2.91321 |
| Popis: | در این تحقیق، لایه های نازک متخلخل BiVO4 به ضخامت حدود 1/3 میکرومتر به کمک روش افشانۀ پایرولیز پالسی بر روی بستر رسانای شفاف ITO تهیه شد. بررسی الگوی پراش پرتو X، نشان داده که این لایه ها ساختار چهار وجهی شیلایت داشته و میانگین اندازۀ بلورک های آن حدودnm 16 تخمین زده شد. بر اساس تحلیل نتایج طیف جذب اپتیکی در محدودۀ مرئی-فرابنفش، لایه های ساخته شده دارای شکاف نواری برابر با eV 2/47~ به دست آمد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) به خوبی ساختار متخلخل لایهها را نشان میدهد. اندازه متوسط تخلخل های سطح لایه برابر باnm 162~ و قطر متوسط رگه های BiVO4 برابر با nm 208~ تعیین شد. با استفاده از عملیات احیای الکتروشیمیایی، نقص های اکسیژن در لایه ها ایجاد شده و تاثیر آن بر خواص الکترو/فوتوالکتروشیمیایی آنها مورد برررسی قرار گرفت. نتایج اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) نشان داد که در اثر عملیات احیا، ظرفیت خازنی مربوط به حالت های سطحی بیش از 6 برابر افزایش یافته که به معنی فرار الکترون های سطحی است. مقاومت انتقال بار و ظرفیت لایۀ هلمهولتز به ترتیب تقریباً 2 برابر و 0/4 برابر مقادیر به دست آمده درمقایسه با حالت قبل از احیا به دست آمد، که مبین فرار الکترون ها از لایۀ متناظر با حالت های سطحی به لایۀ هلمهولتز است. با رسم نمودار منفی فاز بر حسب لگاریتم بسامد اعمالی و با توجه به بسامدی که نمودار بیشینه می شود، مشخص شد که طول عمر مؤثر حامل های بار بعد از عملیات احیای الکتروشیمیایی به حدود ms 25 رسیده که تقریباً به 2 برابر مقدار آن در حالت قبل از عمل احیا، افزایش می‌یابد |
| Databáze: | Directory of Open Access Journals |
| Externí odkaz: |
|