Properties of nanosized ZnO:Ho films deposited using explosive evaporation
The properties of nanosized ZnO:Ho thin films deposited by the explosive evaporation method have been studied. This work is aimed at studying the effect of high deposition rate on the oxide characteristics of interest from the viewpoint of photocatalysis, namely: morphology and structure, electrical...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics |
|---|---|
| Дата: | 2021 |
| Автори: | , , , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/216183 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Properties of nanosized ZnO:Ho films deposited using explosive evaporation / А.М. Kаsumov, V.V. Strelchuk, О.F. Kolomys, О.І. Bykov, V.О. Yukhymchuk, М.М. Zahornyi, K.А. Kоrotkov, V.М. Kаravaieva, S.F. Kоrychev, А.І. Ievtushenko // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2021. — Т. 24, № 2. — С. 139-147. — Бібліогр.: 36 назв. — англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862681273292554240 |
|---|---|
| author | Kаsumov, А.М. Strelchuk, V.V. Kolomys, О.F. Bykov, О.І. Yukhymchuk, V.О. Zahornyi, М.М. Kоrotkov, K.А. Kаravaieva, V.М. Kоrychev, S.F. Ievtushenko, А.І. |
| author_facet | Kаsumov, А.М. Strelchuk, V.V. Kolomys, О.F. Bykov, О.І. Yukhymchuk, V.О. Zahornyi, М.М. Kоrotkov, K.А. Kаravaieva, V.М. Kоrychev, S.F. Ievtushenko, А.І. |
| citation_txt | Properties of nanosized ZnO:Ho films deposited using explosive evaporation / А.М. Kаsumov, V.V. Strelchuk, О.F. Kolomys, О.І. Bykov, V.О. Yukhymchuk, М.М. Zahornyi, K.А. Kоrotkov, V.М. Kаravaieva, S.F. Kоrychev, А.І. Ievtushenko // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2021. — Т. 24, № 2. — С. 139-147. — Бібліогр.: 36 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics |
| description | The properties of nanosized ZnO:Ho thin films deposited by the explosive evaporation method have been studied. This work is aimed at studying the effect of high deposition rate on the oxide characteristics of interest from the viewpoint of photocatalysis, namely: morphology and structure, electrical and optical properties, and lifetime of charge carriers. Explosive deposition of films defines the novelty of this work as compared to the majority of previous studies devoted to nanosized ZnO:Ho photocatalysts, which used equilibrium methods for their synthesis. Methods of scanning electron microscopy, XRD analysis, photoluminescence, and Raman scattering have shown that in ZnO:Ho films deposited using explosive evaporation, with increasing holmium content, amorphization of their structure and morphology is observed. It is related to the random incorporation of holmium atoms into the crystalline lattice of ZnO, as well as with the fact that the ionic radius of Ho³⁺ exceeds that of Zn²⁺. It is accompanied by a shift of the edge of ZnO absorption toward the long-wave (blue) spectral range, the decrease of the bandgap, as well as an increase in the resistivity and lifetime of charge carriers. All these changes are favourable for the photocatalytic process involving nanostructures based on ZnO:Ho.
Досліджено властивості нанорозмірних плівок ZnO:Ho, нанесених вибуховим випаровуванням. Метою даної роботи є вивчення впливу великої швидкості осадження на характеристики даного оксиду, які використовуються для процесу фотокаталізу, такі як морфологія і структура, електричні та оптичні властивості, час життя носіїв заряду. Вибухове осадження плівок зумовлює новизну даної роботи стосовно більшості попередніх досліджень нанорозмірних фотокаталізаторів ZnO:Ho, де було використано рівноважні методи їх синтезу. Методами скануючої електронної мікроскопії, рентгеноструктурного аналізу, фотолюмінесценції та раманівського розсіяння показано, що при вибуховому нанесенні плівок ZnO:Ho зі збільшенням вмісту лігатури спостерігається аморфізація їх структури і зміна морфології, які пов’язані з хаотичним вбудовуванням атомів Но в кристалічну ґратку ZnO, а також перевищенням іонного радіуса Ho³⁺ над Zn²⁺. Аморфізація супроводжується зсувом краю поглинання ZnO у довгохвильову (синю) область спектра, зменшенням ширини його забороненої зони, зростанням питомого опору та часу життя носіїв заряду. Всі ці зміни є сприятливими для процесу фотокаталізу за участю наноструктур на основі ZnO:Ho.
|
| first_indexed | 2026-04-17T02:01:29Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-216183 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1560-8034 |
| language | English |
| last_indexed | 2026-04-17T02:01:29Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Kаsumov, А.М. Strelchuk, V.V. Kolomys, О.F. Bykov, О.І. Yukhymchuk, V.О. Zahornyi, М.М. Kоrotkov, K.А. Kаravaieva, V.М. Kоrychev, S.F. Ievtushenko, А.І. 2026-04-08T07:35:22Z 2021 Properties of nanosized ZnO:Ho films deposited using explosive evaporation / А.М. Kаsumov, V.V. Strelchuk, О.F. Kolomys, О.І. Bykov, V.О. Yukhymchuk, М.М. Zahornyi, K.А. Kоrotkov, V.М. Kаravaieva, S.F. Kоrychev, А.І. Ievtushenko // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2021. — Т. 24, № 2. — С. 139-147. — Бібліогр.: 36 назв. — англ. 1560-8034 PACS: 61.05.cp, 68.37.Ef, 72.80.Ey, 78.20.-e, 78.30.Ly, 78.55.Qr https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/216183 https://doi.org/10.15407/spqeo24.02.139 The properties of nanosized ZnO:Ho thin films deposited by the explosive evaporation method have been studied. This work is aimed at studying the effect of high deposition rate on the oxide characteristics of interest from the viewpoint of photocatalysis, namely: morphology and structure, electrical and optical properties, and lifetime of charge carriers. Explosive deposition of films defines the novelty of this work as compared to the majority of previous studies devoted to nanosized ZnO:Ho photocatalysts, which used equilibrium methods for their synthesis. Methods of scanning electron microscopy, XRD analysis, photoluminescence, and Raman scattering have shown that in ZnO:Ho films deposited using explosive evaporation, with increasing holmium content, amorphization of their structure and morphology is observed. It is related to the random incorporation of holmium atoms into the crystalline lattice of ZnO, as well as with the fact that the ionic radius of Ho³⁺ exceeds that of Zn²⁺. It is accompanied by a shift of the edge of ZnO absorption toward the long-wave (blue) spectral range, the decrease of the bandgap, as well as an increase in the resistivity and lifetime of charge carriers. All these changes are favourable for the photocatalytic process involving nanostructures based on ZnO:Ho. Досліджено властивості нанорозмірних плівок ZnO:Ho, нанесених вибуховим випаровуванням. Метою даної роботи є вивчення впливу великої швидкості осадження на характеристики даного оксиду, які використовуються для процесу фотокаталізу, такі як морфологія і структура, електричні та оптичні властивості, час життя носіїв заряду. Вибухове осадження плівок зумовлює новизну даної роботи стосовно більшості попередніх досліджень нанорозмірних фотокаталізаторів ZnO:Ho, де було використано рівноважні методи їх синтезу. Методами скануючої електронної мікроскопії, рентгеноструктурного аналізу, фотолюмінесценції та раманівського розсіяння показано, що при вибуховому нанесенні плівок ZnO:Ho зі збільшенням вмісту лігатури спостерігається аморфізація їх структури і зміна морфології, які пов’язані з хаотичним вбудовуванням атомів Но в кристалічну ґратку ZnO, а також перевищенням іонного радіуса Ho³⁺ над Zn²⁺. Аморфізація супроводжується зсувом краю поглинання ZnO у довгохвильову (синю) область спектра, зменшенням ширини його забороненої зони, зростанням питомого опору та часу життя носіїв заряду. Всі ці зміни є сприятливими для процесу фотокаталізу за участю наноструктур на основі ZnO:Ho. This work was supported by the research projects of NAS of Ukraine “Development of innovative photocatalytic nanostructured materials based on ZnO and TiO2” (528/IPM-11/20). en Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics Semiconductor physics Properties of nanosized ZnO:Ho films deposited using explosive evaporation Властивості нанорозмірних плівок ZnO:Ho, нанесених вибуховим випаровуванням Article published earlier |
| spellingShingle | Properties of nanosized ZnO:Ho films deposited using explosive evaporation Kаsumov, А.М. Strelchuk, V.V. Kolomys, О.F. Bykov, О.І. Yukhymchuk, V.О. Zahornyi, М.М. Kоrotkov, K.А. Kаravaieva, V.М. Kоrychev, S.F. Ievtushenko, А.І. Semiconductor physics |
| title | Properties of nanosized ZnO:Ho films deposited using explosive evaporation |
| title_alt | Властивості нанорозмірних плівок ZnO:Ho, нанесених вибуховим випаровуванням |
| title_full | Properties of nanosized ZnO:Ho films deposited using explosive evaporation |
| title_fullStr | Properties of nanosized ZnO:Ho films deposited using explosive evaporation |
| title_full_unstemmed | Properties of nanosized ZnO:Ho films deposited using explosive evaporation |
| title_short | Properties of nanosized ZnO:Ho films deposited using explosive evaporation |
| title_sort | properties of nanosized zno:ho films deposited using explosive evaporation |
| topic | Semiconductor physics |
| topic_facet | Semiconductor physics |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/216183 |
| work_keys_str_mv | AT kasumovam propertiesofnanosizedznohofilmsdepositedusingexplosiveevaporation AT strelchukvv propertiesofnanosizedznohofilmsdepositedusingexplosiveevaporation AT kolomysof propertiesofnanosizedznohofilmsdepositedusingexplosiveevaporation AT bykovoí propertiesofnanosizedznohofilmsdepositedusingexplosiveevaporation AT yukhymchukvo propertiesofnanosizedznohofilmsdepositedusingexplosiveevaporation AT zahornyimm propertiesofnanosizedznohofilmsdepositedusingexplosiveevaporation AT korotkovka propertiesofnanosizedznohofilmsdepositedusingexplosiveevaporation AT karavaievavm propertiesofnanosizedznohofilmsdepositedusingexplosiveevaporation AT korychevsf propertiesofnanosizedznohofilmsdepositedusingexplosiveevaporation AT ievtushenkoaí propertiesofnanosizedznohofilmsdepositedusingexplosiveevaporation AT kasumovam vlastivostínanorozmírnihplívokznohonanesenihvibuhovimviparovuvannâm AT strelchukvv vlastivostínanorozmírnihplívokznohonanesenihvibuhovimviparovuvannâm AT kolomysof vlastivostínanorozmírnihplívokznohonanesenihvibuhovimviparovuvannâm AT bykovoí vlastivostínanorozmírnihplívokznohonanesenihvibuhovimviparovuvannâm AT yukhymchukvo vlastivostínanorozmírnihplívokznohonanesenihvibuhovimviparovuvannâm AT zahornyimm vlastivostínanorozmírnihplívokznohonanesenihvibuhovimviparovuvannâm AT korotkovka vlastivostínanorozmírnihplívokznohonanesenihvibuhovimviparovuvannâm AT karavaievavm vlastivostínanorozmírnihplívokznohonanesenihvibuhovimviparovuvannâm AT korychevsf vlastivostínanorozmírnihplívokznohonanesenihvibuhovimviparovuvannâm AT ievtushenkoaí vlastivostínanorozmírnihplívokznohonanesenihvibuhovimviparovuvannâm |