Calculations of Refractive Index Using Optical Band Gap: TiO2 Spray Pyrolysis Thin Films

Abstract

Техніка розпилювального піролізу була застосована для осадження широкого діапазону тонких плівок, які використовуються в різних пристроях, таких як сонячні елементи, датчики та твердооксидні паливні елементи. Розпилювальний піроліз є одним із найпоширеніших, недорогих, простих і досить універсальних методів синтезу багатокомпонентних оксидних тонких плівок субмікронних і сферичних люмінесцентних матеріалів. У цій статті тонкі плівки розпиленого піролізу TiO2 були нанесені на скляні підкладки та витримані при різних температурах, щоб виявити їх оптичні властивості за допомогою УФ-видимої спектроскопії. Показник заломлення (n) тонких плівок TiO2 як широкого напівпровідника було розраховано з використанням оптичної щілини (Eg). Розраховані значення показника заломлення за новими співвідношеннями були порівняні зі значеннями, повідомленими різними дослідниками; між ними була досягнута чудова угода. Ідентифікація матеріалу була підтверджена методами дифракції рентгенівських променів, і була побудована перша похідна спектрів пропускання, яка відповідно дає значення ширини забороненої зони плівок.

Spray pyrolysis technique has been applied to deposit a broad range of thin films, which are used in various devices such as solar cells, sensors, and solid oxide fuel cells. Spray pyrolysis is one of the most common, inexpensive, simple, and quite versatile methods used for synthesizing submicron and sphericalshaped luminescent materials multicomponent oxide thin films. In this paper, spray pyrolysis TiO2 thin films has been deposited on glass substrates and kept at different temperature to reveal its optical properties by the help of UV-visible spectroscopy. Refractive index (n) of TiO2 thin films as wide semiconductor has been calculated using optical energy gap (Eg). The calculated values of refractive index from the new relations have been compared with the values reported by different researchers; an excellent agreement has been obtained between them. The material identification was confirmed from X-ray diffraction techniques and first derivative of transmission spectra’s has been plotted that gives band gap value of films respectively.