zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-251Research ArticleСтатьиФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ НАНОКОМПОЗИТОВ ZnO/C, СФОРМИРОВАННЫХ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОДОМPHOTOLUMINESCENCE OF ZnO/C NANOCOMPOSITES FORMED BY THE SOL-GEL METHODДенисовН. М.DenisovN. M.waefae@gmail.comЧубенкоЕ. Б.ChubenkoE. B.noemail@neicon.ruШевцоваТ. А.ShevtsovaT. A.noemail@neicon.ruБондаренкоВ. П.BondarenkoV. P.noemail@neicon.ruБорисенкоВ. Е.BorisenkoV. E.noemail@neicon.ruБелорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusian State University of Informatics and Radioelectronics201810032020853413418Copyright © Денисов Н.М., Чубенко Е.Б., Шевцова Т.А., Бондаренко В.П., Борисенко В.Е., 20202020Денисов Н.М., Чубенко Е.Б., Шевцова Т.А., Бондаренко В.П., Борисенко В.Е.Denisov N.M., Chubenko E.B., Shevtsova T.A., Bondarenko V.P., Borisenko V.E.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/251

Пленки нелегированного оксида цинка (ZnO) и нанокомпозита ZnO/C сформированы золь-гель методом на стеклянных подложках и стеклоткани с использованием в качестве прекурсора ацетата цинка и добавлением в него хлорида цинка соответственно. Анализ спектров фотолюминесценции пленок ZnO/C при высоком (N2-лазер) и низком (HeCd-лазер) уровнях возбуждения позволил установить определяющую роль связанных экситонов в этом процессе при температурах 20-60 К, что обусловлено присутствием остатков хлора в пленках. С повышением температуры до 300 К в фотолюминесценции пленок ZnO/C начинает преобладать роль рекомбинации через 1LO- и 2LO-фононные реплики уровня свободных экситонов и примесно-дефектные уровни.

Films of undoped ZnO and of ZnO/C nanocomposite were formed by the sol-gel method on glass substrates and on fiberglass using zinc acetate as a precursor and adding zinc chloride into it, respectively. Analysis of the photoluminescence spectra of ZnO/C films at high (N2-laser) and low (HeCd-laser) excitation levels made it possible to establish the defining role of bound excitons in the photoluminescence at 20-60 K, due to the presence of chlorine residues in the films. With the temperature increase to 300 K the role of recombination through 1LO- and 2LO-phonon replicas of free exciton levels and impurity levels begins to dominate in photoluminescence of ZnO/C films.

оксид цинкауглероднанокомпозитзоль-гель методфотолюминесценцияzinc oxidecarbonnanocompositesol-gel methodphotoluminescenceReferencesA. Janotti, C. G. V. de Walle. Rep. Prog. Phys., 72, N 12 (2009) 126501-1-126501-29A. Janotti, C. G. V. de Walle. Rep. Prog. Phys., 72, N 12 (2009) 126501-1-126501-29A. B. Djurisic, Y. H. Leung. Small, 2, N 8-9 (2006) 944-961A. B. Djurisic, Y. H. Leung. Small, 2, N 8-9 (2006) 944-961Н. М. Денисов, Ф. А. д’Авитая, В. Е. Борисенко. Неорг. матер., 50, № 6 (2014) 620-624 [N. M. Denisov, F. A. d’Avitaya, V. E. Borisenko. Inorg. Mater., 50, N 6 (2014) 572-575]Н. М. Денисов, Ф. А. д’Авитая, В. Е. Борисенко. Неорг. матер., 50, № 6 (2014) 620-624 [N. M. Denisov, F. A. d’Avitaya, V. E. Borisenko. Inorg. Mater., 50, N 6 (2014) 572-575]Н. М. Денисов, А. В. Баглов, В. Е. Борисенко, Е. В. Дроздова. Неорг. матер., 52, № 5 (2016) 570-575 [N. M. Denisov, A. V. Baglov, V. E. Borisenko, E. V. Drozdova. Inorg. Mater., 52, N 5 (2016) 523-528]Н. М. Денисов, А. В. Баглов, В. Е. Борисенко, Е. В. Дроздова. Неорг. матер., 52, № 5 (2016) 570-575 [N. M. Denisov, A. V. Baglov, V. E. Borisenko, E. V. Drozdova. Inorg. Mater., 52, N 5 (2016) 523-528]Н. М. Денисов, А. В. Баглов, В. Е. Борисенко. Неорг. матер., 53, № 2 (2017) 161-165 [N. M. Denisov, A. V. Baglov, V. E. Borisenko. Inorg. Mater., 53, N 2 (2017) 176-180]Н. М. Денисов, А. В. Баглов, В. Е. Борисенко. Неорг. матер., 53, № 2 (2017) 161-165 [N. M. Denisov, A. V. Baglov, V. E. Borisenko. Inorg. Mater., 53, N 2 (2017) 176-180]J. Mu, C. Shao, Z. Guo, Z. Zhang, M. Zhang, P. Zhang, B. Chen, Y. Liu. ACS Appl. Mater., 3 (2011) 590-596J. Mu, C. Shao, Z. Guo, Z. Zhang, M. Zhang, P. Zhang, B. Chen, Y. Liu. ACS Appl. Mater., 3 (2011) 590-596C. Han, M.-Q. Yang, B. Weng, Y.-J. Xu. Phys. Chem. Chem. Phys., 16, N 32 (2014) 16891-16903C. Han, M.-Q. Yang, B. Weng, Y.-J. Xu. Phys. Chem. Chem. Phys., 16, N 32 (2014) 16891-16903L. Zhang, H. Cheng, R. Zong, Y. Zhu. J. Phys. Chem. C, 113, N 6 (2009) 2368-2374L. Zhang, H. Cheng, R. Zong, Y. Zhu. J. Phys. Chem. C, 113, N 6 (2009) 2368-2374Е. Н. Будилова, В. А. Никитенко, С. М. Кокин. Изв. РАН. Сер. физ., 79, № 2 (2015) 181-185Е. Н. Будилова, В. А. Никитенко, С. М. Кокин. Изв. РАН. Сер. физ., 79, № 2 (2015) 181-185N. M. Denisov, E. B. Chubenko, V. P. Bondarenko, V. E. Borisenko. J. Sol-Gel Sci. Technol., 85 (2018) 413-420N. M. Denisov, E. B. Chubenko, V. P. Bondarenko, V. E. Borisenko. J. Sol-Gel Sci. Technol., 85 (2018) 413-420T. A. Filippova, V. E. Borisenko. Physics, Chemistry and Application of Nanostructures. Reviews and short notes to Nanomeeting-2017, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd. (2017) 365-368T. A. Filippova, V. E. Borisenko. Physics, Chemistry and Application of Nanostructures. Reviews and short notes to Nanomeeting-2017, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd. (2017) 365-368A. Corma, H. Garcia. Chem. Rev., 103, N 11 (2003) 4307-4365A. Corma, H. Garcia. Chem. Rev., 103, N 11 (2003) 4307-4365Y. Yan, T. Chang, P. Wei, S.-Z. Kang, J. Mu. J. Disper. Sci. Technol., 30, N 2 (2009) 198-203Y. Yan, T. Chang, P. Wei, S.-Z. Kang, J. Mu. J. Disper. Sci. Technol., 30, N 2 (2009) 198-203M. J. Sampaio, R. R. Bacsa, A. Benyounes, R. Axet, P. Serp, C. G. Silva, A. M. T. Silva, J. L. Faria. J. Catal., 331 (2015) 172-180M. J. Sampaio, R. R. Bacsa, A. Benyounes, R. Axet, P. Serp, C. G. Silva, A. M. T. Silva, J. L. Faria. J. Catal., 331 (2015) 172-180L. Fu, G. Lai, H. Zhang, A. Yu. J. Nanosci. Nanotechnol., 15, N 6 (2015) 4325-4331L. Fu, G. Lai, H. Zhang, A. Yu. J. Nanosci. Nanotechnol., 15, N 6 (2015) 4325-4331X. Liu, L. Pan, Q. Zhao, T. Lv, G. Zhu, T. Chen, T. Lu, Z. Sun, C. Sun. Chem. Eng. J., 183 (2012) 238-243X. Liu, L. Pan, Q. Zhao, T. Lv, G. Zhu, T. Chen, T. Lu, Z. Sun, C. Sun. Chem. Eng. J., 183 (2012) 238-243Y. Zhang, S. Zhang, M. Zheng, H. Pang. Int. J. Electrochem. Sci., 10 (2015) 8706-8713Y. Zhang, S. Zhang, M. Zheng, H. Pang. Int. J. Electrochem. Sci., 10 (2015) 8706-8713Y. Li, B.-P. Zhang, J.-X. Zhao, Z.-H. Ge, X.-K. Zhao, L. Zou. Appl. Surf. Sci., 279 (2013) 367-373Y. Li, B.-P. Zhang, J.-X. Zhao, Z.-H. Ge, X.-K. Zhao, L. Zou. Appl. Surf. Sci., 279 (2013) 367-373H.-F. Yu, H.-Y. Chou. Powder Technol., 233 (2013) 201-207H.-F. Yu, H.-Y. Chou. Powder Technol., 233 (2013) 201-207M. Samadi, H. A. Shivaee, A. Pourjavadi, A. Z. Moshfegh. Appl. Catal., A, 466 (2013) 153-160M. Samadi, H. A. Shivaee, A. Pourjavadi, A. Z. Moshfegh. Appl. Catal., A, 466 (2013) 153-160K. Suzuki, M. Inoguchi, K. Fujita, S. Murai, K. Tanaka, N. Tanaka, A. Ando, H. Takagi. J. Appl. Phys., 107, N 12 (2010) 124311-1-124311-6K. Suzuki, M. Inoguchi, K. Fujita, S. Murai, K. Tanaka, N. Tanaka, A. Ando, H. Takagi. J. Appl. Phys., 107, N 12 (2010) 124311-1-124311-6C. Klingshirn. Phys. Status Solidi (b), 244, N 9 (2007) 3027-3073C. Klingshirn. Phys. Status Solidi (b), 244, N 9 (2007) 3027-3073J. B. Cui, Y. C. Soo, T. P. Chen, U. J. Gibson. J. Phys. Chem. C, 112, N 12 (2008) 4475-4479J. B. Cui, Y. C. Soo, T. P. Chen, U. J. Gibson. J. Phys. Chem. C, 112, N 12 (2008) 4475-4479R. Yousefi, A. K. Zak, M. R. Mahmoudian. J. Solid State Chem., 184, N 10 (2011) 2678-2682R. Yousefi, A. K. Zak, M. R. Mahmoudian. J. Solid State Chem., 184, N 10 (2011) 2678-2682R. Yousefi, F. Jamali-Sheini. Ceram. Int., 38, N 7 (2012) 5821-5825R. Yousefi, F. Jamali-Sheini. Ceram. Int., 38, N 7 (2012) 5821-5825P. A. Rodnyi, I. V. Khodyuk. Opt. Spectrosc., 111, N 5 (2011) 776-785P. A. Rodnyi, I. V. Khodyuk. Opt. Spectrosc., 111, N 5 (2011) 776-785T. Hirai, Y. Harada, S. Hashimoto, T. Itoh, N. Ohno. J. Lumin., 112, N 1-4 (2005) 196-199T. Hirai, Y. Harada, S. Hashimoto, T. Itoh, N. Ohno. J. Lumin., 112, N 1-4 (2005) 196-199W. Shan, W. Walukiewicz, J. W. Ager III, K. M. Yu, H. B. Yuan, H. P. Xin, G. Cantwell, J. J. Song. Appl. Phys. Lett., 86 (2005) 191911-1-191911-3W. Shan, W. Walukiewicz, J. W. Ager III, K. M. Yu, H. B. Yuan, H. P. Xin, G. Cantwell, J. J. Song. Appl. Phys. Lett., 86 (2005) 191911-1-191911-3В. А. Никитенко, С. М. Кокин, С. Г. Стоюхин, С. В. Мухин. Сб. ст. 10-го Бел.-Рос. семинара “Полупроводниковые лазеры и системы на их основе“, Минск, Ин-т физики НАНБ (2015) 118-121В. А. Никитенко, С. М. Кокин, С. Г. Стоюхин, С. В. Мухин. Сб. ст. 10-го Бел.-Рос. семинара “Полупроводниковые лазеры и системы на их основе“, Минск, Ин-т физики НАНБ (2015) 118-121В. А. Никитенко. Журн. прикл. спектр., 57, № 5-6 (1992) 367-385 [V. A. Nikitenko. J. Appl. Spectr., 57 (1992) 783-798]В. А. Никитенко. Журн. прикл. спектр., 57, № 5-6 (1992) 367-385 [V. A. Nikitenko. J. Appl. Spectr., 57 (1992) 783-798]S. Vempati, J. Mitra, P. Dawson. Nanoscale Res. Lett., 7:470 (2012) 1-10S. Vempati, J. Mitra, P. Dawson. Nanoscale Res. Lett., 7:470 (2012) 1-10N. Tu, N. T. Tuan, N. V. Dung, N. D.Cuong, N. D. T. Kien, P. T. Huy, N. V. Hieu, D. H. Nguyen. J. Lumin., 156 (2014) 199-204N. Tu, N. T. Tuan, N. V. Dung, N. D.Cuong, N. D. T. Kien, P. T. Huy, N. V. Hieu, D. H. Nguyen. J. Lumin., 156 (2014) 199-204A. Escobedo Morales, R. Aceves, U. Pal, J. Z. Zhang. J. Nanosci. Nanotechnol., 8, N 11 (2008) 1-7A. Escobedo Morales, R. Aceves, U. Pal, J. Z. Zhang. J. Nanosci. Nanotechnol., 8, N 11 (2008) 1-7S. Mehmood, M. A. Rehman, H. Ismail, B. Mirza, A. S. Bhatti. Int. J. Nanomed., 10, N 1 (2015) 4521-4533S. Mehmood, M. A. Rehman, H. Ismail, B. Mirza, A. S. Bhatti. Int. J. Nanomed., 10, N 1 (2015) 4521-4533Q. Zhu, C. Xie, H. Li, C. Yang, S. Zhang, D. Zeng. J. Mater. Chem. C, 2, N 23 (2014) 4566-4580Q. Zhu, C. Xie, H. Li, C. Yang, S. Zhang, D. Zeng. J. Mater. Chem. C, 2, N 23 (2014) 4566-4580M. Willander, N. Bano, O. Nur. ECS Transactions, 19, N 12 (2009) 1-12M. Willander, N. Bano, O. Nur. ECS Transactions, 19, N 12 (2009) 1-12Z. Tao, X. Yu, X. Fei, J. Liu, G. Yang, Y. Zhao, S. Yang, L. Yang. Opt. Mater., 31, N 1 (2008) 1-5Z. Tao, X. Yu, X. Fei, J. Liu, G. Yang, Y. Zhao, S. Yang, L. Yang. Opt. Mater., 31, N 1 (2008) 1-5S. S. Hussain, H. Noor, S. Riaz, A. Hashmi, S. Naseem. Proc. 2016 World Congress on Advances in Civil, Environm. Mater. Res. (ACEM’16), 28 August-1 September 2016, Jeju Island, Korea (2016); http://www.i-asem.org/publication_conf/acem16/6.ICAM16/W2H.1.MR372_1593F1.pdfS. S. Hussain, H. Noor, S. Riaz, A. Hashmi, S. Naseem. Proc. 2016 World Congress on Advances in Civil, Environm. Mater. Res. (ACEM’16), 28 August-1 September 2016, Jeju Island, Korea (2016); http://www.i-asem.org/publication_conf/acem16/6.ICAM16/W2H.1.MR372_1593F1.pdfA. Mang, K. Reimann, S. Rubenacke. Solid State Commun., 94, N 4 (1995) 251-254A. Mang, K. Reimann, S. Rubenacke. Solid State Commun., 94, N 4 (1995) 251-254

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