ساخت و مشخصه یابی لایه های نازک متخلخل BiVO۴: تاثیر نقص های ساختاری بر خواص فوتوالکتروشیمیایی
- سال انتشار: 1401
- محل انتشار: مجله پژوهش فیزیک ایران، دوره: 22، شماره: 2
- کد COI اختصاصی: JR_PSI-22-2_008
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 256
نویسندگان
دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه حکیم سبزواری- سبزوار
گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
عضو هیات علمی / دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف
چکیده
در این تحقیق، لایه های نازک متخلخل BiVO۴ به ضخامت حدود ۱/۳ میکرومتر به کمک روش افشانه 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 اندازه بلورک های آن حدودnm ۱۶ تخمین زده شد. بر اساس تحلیل نتایج طیف جذب اپتیکی در محدوده مرئی-فرابنفش، لایه های ساخته شده دارای شکاف نواری برابر با eV ۲/۴۷~ به دست آمد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) به خوبی ساختار متخلخل لایهها را نشان میدهد. اندازه متوسط تخلخل های سطح لایه برابر باnm ۱۶۲~ و قطر متوسط رگه های BiVO۴ برابر با nm ۲۰۸~ 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 ۶ برابر افزایش یافته که به معنی فرار الکترون های سطحی است. مقاومت انتقال بار و ظرفیت لایه هلمهولتز به ترتیب تقریبا ۲ برابر و ۰/۴ برابر مقادیر به دست آمده درمقایسه با حالت قبل از احیا به دست آمد، که مبین فرار الکترون ها از لایه متناظر با حالت های سطحی به لایه 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 موثر حامل های بار بعد از عملیات احیای الکتروشیمیایی به حدود ms ۲۵ رسیده که تقریبا به ۲ برابر مقدار آن در حالت قبل از عمل احیا، افزایش می یابدکلیدواژه ها
بیسموت وانادیت, لایه نازک, افشانه پایرولیز, متخلخل, نقص اکسیژناطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.