zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-185Research Article******УМЕНЬШЕНИЕ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ И ИЗЛУЧЕНИЯ КРАЯ ПОЛОСЫ ПОЛУЧЕННЫХ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОДОМ ТОНКИХ ПЛЕНОК ОКСИДА ЦИНКА, ЛЕГИРОВАННОГО НИКЕЛЕМDIMINUTION IN THE OPTICAL BAND GAP AND NEAR BAND EDGE EMISSION OF NICKEL DOPED ZINC OXIDE THIN FILMS DEPOSITED BY SOL-GEL METHODGrace MasihV. .Grace MasihV. .noemail@neicon.ruKumarN. .KumarN. .noemail@neicon.ruSrivastavaA. .SrivastavaA. .asrivastava.lu@gmail.comЛакхнауский университетUniversity of Lucknow2017100320208461021(1)-1021(9)Copyright © Grace Masih V..., Kumar N..., Srivastava A..., 20202020Grace Masih V..., Kumar N..., Srivastava A...Grace Masih V..., Kumar N..., Srivastava A...Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/185

Тонкие пленки оксида цинка, легированного никелем (Zn1- x NixO), показывают красное смещение оптической запрещенной зоны и края полосы фотолюминесценции. В тонких пленках Zn1- x NixO, полученных методом золь-гелевого центрифугирования, имеет место уменьшение ширины запрещенной зоны от 3.23 до 3.00 эВ при увеличении концентрации никеля от x = 0.00 до x = 0.06. Все тонкие пленки Zn1- x NixO имеют гексагональную структуру вюрцита и показывают уменьшение энергии края полосы эмиссии на 119 мэВ при увеличении концентрации легирующей примеси. Рентгеноструктурная спектроскопия свидетельствует об образовании ZnO в пленках; ИК-фурье-спектроскопия в ближней ИК области подтверждает это. Энергодисперсионный рентгеновский анализ также выявляет присутствие Ni в пленках и дает количество легирующей примеси, присутствующей в пленках. Сканирующая электронная микроскопия показывает, что все легированные Ni тонкие пленки ZnO обладают гранулярной морфологией поверхности.

Thin films of nickel doped zinc oxide (Zn1- x NixO) show redshift in the optical band gap and in the near band edge (NBE) emission of the photoluminescence spectra. The Zn1- x NixO thin films obtained by sol gel spin coating method show narrowing of the band gap from 3.23 to 3.00 eV as the concentration of nickel is increased from x = 0.00 to x = 0.06. All the Zn1- x NixO thin films have hexagonal wurtzite structure and show a decrease of 119 meV in the NBE emission as the dopant concentration is increased. X-ray diffraction spectroscopy (XRD) confirms the formation of ZnO in the films; Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) reaffirms this. Energy dispersive analysis (EDX) also ascertains the presence of Ni in the films and calculates the amount of dopant present in the films. Scanning electron microscopy (SEM) shows that all the Ni doped ZnO thin films possess granular surface morphology.

тонкие пленки ZnOлегирующая примесь Niоптическая запрещенная зонафотолюминесценцияZnO thin filmsNi dopantoptical band gapphotoluminescenceReferencesA. Janotti, C. G. Van de Walle, Rep. Prog. Phys., 72, 126501 (2009).A. Janotti, C. G. Van de Walle, Rep. Prog. Phys., 72, 126501 (2009).S. C. Das, R. J. Green, J. Podder, T. Z. Regier, G. S. Chang, A. Moewes, J. Phys. Chem. C, 117, 12745-12753 (2013).S. C. Das, R. J. Green, J. Podder, T. Z. Regier, G. S. Chang, A. Moewes, J. Phys. Chem. C, 117, 12745-12753 (2013).S. Mondal, P. Mitra, Indian J. Phys., 87, 125-131 (2013).S. Mondal, P. Mitra, Indian J. Phys., 87, 125-131 (2013).J. Ramesh, G. Pasupathi, R. Mariappan, V. S. Kumar, V. Ponnuswamy, Optik, 124, 2023-2027 (2013).J. Ramesh, G. Pasupathi, R. Mariappan, V. S. Kumar, V. Ponnuswamy, Optik, 124, 2023-2027 (2013).M. E. Ghazi, M. Izadifard, F. E. Ghodsi, M. Yuonesi, J. Supercond. Nov. Magn., 25, 101-108 (2012).M. E. Ghazi, M. Izadifard, F. E. Ghodsi, M. Yuonesi, J. Supercond. Nov. Magn., 25, 101-108 (2012).S. Thakur, J. Kumar, J. Sharma, N. Sharma, P. Kumar, J. Optoelectron. Adv. Mater., 15, 989-994 (2013).S. Thakur, J. Kumar, J. Sharma, N. Sharma, P. Kumar, J. Optoelectron. Adv. Mater., 15, 989-994 (2013).K. Nakahara, H. Takasu, P. Fons, A. Yamada, K. Iwata, K. Matsubara, R. Hunger, S. Niki, Appl. Phys. Lett., 79, 4139-4141 (2001).K. Nakahara, H. Takasu, P. Fons, A. Yamada, K. Iwata, K. Matsubara, R. Hunger, S. Niki, Appl. Phys. Lett., 79, 4139-4141 (2001).D. K. Hwang, M. S. Oh, J. H. Lim, S. J. Park, J. Phys. D: Appl. Phys., 40, R387-R412 (2007).D. K. Hwang, M. S. Oh, J. H. Lim, S. J. Park, J. Phys. D: Appl. Phys., 40, R387-R412 (2007).W. T. Yen, Y. C. Lin, J. H. Ke, Appl. Surf. Sci., 257, 960-968 (2010).W. T. Yen, Y. C. Lin, J. H. Ke, Appl. Surf. Sci., 257, 960-968 (2010).V. Musat, A. M. Rego, R. Monteiro, E. Fortunato, Thin Solid Films, 516, 1512-1515 (2008).V. Musat, A. M. Rego, R. Monteiro, E. Fortunato, Thin Solid Films, 516, 1512-1515 (2008).S. Dixit, A. Srivastava, R. K. Shukla, A. Srivastava, J. Mater. Sci.-Mater. Electron., 19, 788-792 (2008).S. Dixit, A. Srivastava, R. K. Shukla, A. Srivastava, J. Mater. Sci.-Mater. Electron., 19, 788-792 (2008).W. J. Huang, S. A. De Valle, J. B. K. Kana, K. S. Potter, B. G. Potter Jr., Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 137, 86-92 (2015).W. J. Huang, S. A. De Valle, J. B. K. Kana, K. S. Potter, B. G. Potter Jr., Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 137, 86-92 (2015).S. Sharma, S. Vyas, C. Periasamy, P. Chakrabarti, Superlattices Microstruct., 75, 378-389 (2014).S. Sharma, S. Vyas, C. Periasamy, P. Chakrabarti, Superlattices Microstruct., 75, 378-389 (2014).W. C. Shih, M. J. Wang, I. N. Lin, Diamond Relat. Mater., 17, 390-395 (2008).W. C. Shih, M. J. Wang, I. N. Lin, Diamond Relat. Mater., 17, 390-395 (2008).S. N. F. Hasim, M. A. A. Hamid, R. Shamsudin, A. Jalar, J. Phys. Chem. Solids, 70, 1501-1504 (2009).S. N. F. Hasim, M. A. A. Hamid, R. Shamsudin, A. Jalar, J. Phys. Chem. Solids, 70, 1501-1504 (2009).K. P. Misra, R. K. Shukla, A. Srivastava, A. Srivastava, Appl. Phys. Lett., 95, 31901 (2009).K. P. Misra, R. K. Shukla, A. Srivastava, A. Srivastava, Appl. Phys. Lett., 95, 31901 (2009).P. C. Yao, S. T. Hang, Y. S. Lin, W. T. Yen, Y. C. Lin, Appl. Surf. Sci., 257, 1441-1448 (2010).P. C. Yao, S. T. Hang, Y. S. Lin, W. T. Yen, Y. C. Lin, Appl. Surf. Sci., 257, 1441-1448 (2010).O. Lupan, T. Pauporte´, L. Chow, B. Viana, F. Pelle´, L. K. Ono, B. Roldan Cuenya, H. Heinrich, Appl. Surf. Sci., 256, 1895-1907 (2010).O. Lupan, T. Pauporte´, L. Chow, B. Viana, F. Pelle´, L. K. Ono, B. Roldan Cuenya, H. Heinrich, Appl. Surf. Sci., 256, 1895-1907 (2010).M. Gupta, V. Sharma, J. Shrivastava, A. Solanki, A. P. Singh, V. R. Satsangi, S. Dass, R. Shrivastav, Bull. Mater. Sci., 32, 23-30 (2009). 1021-9M. Gupta, V. Sharma, J. Shrivastava, A. Solanki, A. P. Singh, V. R. Satsangi, S. Dass, R. Shrivastav, Bull. Mater. Sci., 32, 23-30 (2009). 1021-9F. K. Shan, B. I. Kim, G. X. Liu, Z. F. Liu, J. Y. Sohn, W. J. Lee, B. C. Shin, Y. S. Yu, J. Appl. Phys., 95, 4772-4776 (2004).F. K. Shan, B. I. Kim, G. X. Liu, Z. F. Liu, J. Y. Sohn, W. J. Lee, B. C. Shin, Y. S. Yu, J. Appl. Phys., 95, 4772-4776 (2004).D. Song, P. Widenborg, W. Chin, A. G. Aberle, Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 73, 1-20 (2002).D. Song, P. Widenborg, W. Chin, A. G. Aberle, Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 73, 1-20 (2002).S. T. Tan, B. J. Chen, X. W. Sun, W. J. Fan, H.S. Kwok, X. H. Zhang, S. J. Chua, J. Appl. Phys., 98, 13505 (2005).S. T. Tan, B. J. Chen, X. W. Sun, W. J. Fan, H.S. Kwok, X. H. Zhang, S. J. Chua, J. Appl. Phys., 98, 13505 (2005).M. Saleem, L. Fang, H. B. Ruan, F. Wu, Q. L. Huang, C. L. Xu, C. Y. Kong, Int. J. Phys. Sci., 7, 2971-2979 (2012). (26)M. Saleem, L. Fang, H. B. Ruan, F. Wu, Q. L. Huang, C. L. Xu, C. Y. Kong, Int. J. Phys. Sci., 7, 2971-2979 (2012). (26)S. Ilican, Y. Caglar, M. Caglar, J. Optoelectron. Adv. Mater., 10, 2578-2583 (2008).S. Ilican, Y. Caglar, M. Caglar, J. Optoelectron. Adv. Mater., 10, 2578-2583 (2008).B. D. Cullity, S. R. Stock, Elements of X-ray Diffraction, 3rd ed., Prentice Hall, New Jersey (2001).B. D. Cullity, S. R. Stock, Elements of X-ray Diffraction, 3rd ed., Prentice Hall, New Jersey (2001).C. S. Barret, T. B. Massalski, Structure of Metals, Pergamon Press, Oxford (1980).C. S. Barret, T. B. Massalski, Structure of Metals, Pergamon Press, Oxford (1980).Y. Li, L. Xu, X. Li, X. Shen, A. Wang, Appl. Surf. Sci., 256, 4543-4547 (2010).Y. Li, L. Xu, X. Li, X. Shen, A. Wang, Appl. Surf. Sci., 256, 4543-4547 (2010).L. Xu, X. Li, Y. Chen, F. Xu, Appl. Surf. Sci., 257, 4031-4037 (2011).L. Xu, X. Li, Y. Chen, F. Xu, Appl. Surf. Sci., 257, 4031-4037 (2011).A. J. Dekker, Solid State Physics, Macmillan India Ltd., India (2003).A. J. Dekker, Solid State Physics, Macmillan India Ltd., India (2003).A. Ghosh, R. N. P. Choudhary, J. Exp. Nanosci., 5, 134-142 (2010).A. Ghosh, R. N. P. Choudhary, J. Exp. Nanosci., 5, 134-142 (2010).A. Ghosh, R. N. P. Choudhary, Phys. Status Solidi A, 206, 535-539 (2009).A. Ghosh, R. N. P. Choudhary, Phys. Status Solidi A, 206, 535-539 (2009).Ü. Özgür, Y.I. Alivov, C. Liu, A. Teke, M. A. Reshchikov, S. Doğan, V. Avrutin, S.-J. Cho, H. Morkoçd, J. Appl. Phys., 98, 041301 (2005).Ü. Özgür, Y.I. Alivov, C. Liu, A. Teke, M. A. Reshchikov, S. Doğan, V. Avrutin, S.-J. Cho, H. Morkoçd, J. Appl. Phys., 98, 041301 (2005).V. A. Nikitenko, Zh. Prikl. Spektrosk., 57, 367-385 (1992) [V. A. Nikitenko, J. Appl. Spectrosc., 57, 367-385 (1992)].V. A. Nikitenko, Zh. Prikl. Spektrosk., 57, 367-385 (1992) [V. A. Nikitenko, J. Appl. Spectrosc., 57, 367-385 (1992)].R. N. Gayen, K. Sarkar, S. Hussain, R. Bhar, A.K. Pal, Indian J. Pure Appl. Phys., 49, 470-477 (2011).R. N. Gayen, K. Sarkar, S. Hussain, R. Bhar, A.K. Pal, Indian J. Pure Appl. Phys., 49, 470-477 (2011).X. W. Du, Y. S. Fu, J. Sun, X. Han, J. Liu, Semicond. Sci. Technol., 21, 1202 (2006).X. W. Du, Y. S. Fu, J. Sun, X. Han, J. Liu, Semicond. Sci. Technol., 21, 1202 (2006).S. L. Patil, M. A. Chougule, S. G. Pawar, S. Sen, V. B. Patil, Soft Nanosci. Lett., 2, 46-53 (2012).S. L. Patil, M. A. Chougule, S. G. Pawar, S. Sen, V. B. Patil, Soft Nanosci. Lett., 2, 46-53 (2012).T. Ivanova, A. Harizanova, T. Koutzarova, B. Vertruyen, Cryst. Res. Technol., 45, 1154-1160 (2010).T. Ivanova, A. Harizanova, T. Koutzarova, B. Vertruyen, Cryst. Res. Technol., 45, 1154-1160 (2010).K. Mishchik, A. Ferrer, A. Ruiz de la Cruz, A. Mermillod-Blondin, C. Mauclair, Y. Ouerdane, A. Boukenter, J. Solis, R. Stoian, Opt. Mater. Express, 3, 67-85 (2013).K. Mishchik, A. Ferrer, A. Ruiz de la Cruz, A. Mermillod-Blondin, C. Mauclair, Y. Ouerdane, A. Boukenter, J. Solis, R. Stoian, Opt. Mater. Express, 3, 67-85 (2013).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.