Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
31 results
Search Results
Item Nanostructured ZnO and CuI Thin Films on Poly(Ethylene Terephthalate) Tapes for UV-Shielding Applications(Sumy State University, 2020) Klochko, N.P.; Klepikova, K.S.; Zhadan, D.O.; Kopach, V.R.; Khrypunova, I.V.; Petrushenko, S.I.; Dukarov, S.V.; Lyubov, V.M.; Khrypunova, A.L.У роботі ми вивчаємо придатність для захисту від земної ультрафіолетової частини сонячного спектра нелегованих і легованих індієм тонких наноструктурованих плівок оксиду цинку, ZnO і ZnO:In, відповідно, і плівок йодиду міді (CuI), отриманих методом послідовної адсорбції та реакції іонних шарів (SILAR) на легких і недорогих гнучких підкладках з полі(етілентерефталата) (ПЕТ). Морфологія плівки спостерігалася методом скануючої електронної мікроскопії (SEM). Хімічний склад плівок досліджено методом рентгенофлуоресцентного (XRF) мікроаналізу. Для дослідження кристалічної структури ми використовували рентгенодифракційний метод (XRD). Здатність УФ захисту наноструктурованих тонких плівок, стрічок ПЕТ і зразків, що складаються з підкладок ПЕТ і плівок, нанесених на них методом SILAR, була оцінена на основі їх оптичних властивостей відповідно до міжнародного стандарту ISO 2443:2012 (E) "Визначення фотозахисту від УФА сонцезахисних кремів in vitro". Згідно з дослідженням, наноструктуровані тонкі плівки ZnO, ZnO:In і CuI, виготовлені дешевим, доступним і придатним для масового виробництва методом SILAR на тонких гнучких дешевих ПЕТ підкладках, були запропоновані в якості нового матеріалу для застосування в області екранування від ультрафіолетового випромінювання. Відповідно до міжнародного стандарту ISO 2443:2012 (E) здатність до УФзахисту зразків, що складаються з ПЕТ-підкладок і плівок, нанесених на них методом SILAR, відповідає категорії "відмінно" (50+). Кращим недорогим, гнучким і легким матеріалом, що захищає від ультрафіолетового випромінювання, виявився матеріал, що складається з плівки ZnO:In і ПЕТ підкладки, у якого сонцезахисний коефіцієнт дорівнює 157.Item Aloe Vera Mediated Green Synthesis of ZnO Nanostructure under Sol-gel Method: Effect of Antimicrobial Activity(Sumy State University, 2020) O., Seifunnisha; J., ShanthiSynthesis of nanoparticles from plant extract does not require any harmful chemicals for the preparation process. Green synthesis of nanoparticles is one of the non-toxic, cost-effective and as an alternative approach compared to physical and chemical methods. The present study reveals a simple and effective method for the preparation of nano composite by ZnO. Here, a green sol-gel method has been reported for the preparation of ZnO nano-composite using Aloe vera gel as a capping agent. The structural morphological and antimicrobial activity of as synthesized nanoparticles was studied. The infrared studies were carried out to validate the presence of phytochemicals in the extract and also the purity and nature of the nanoparticles. Finally antimicrobial activity efficacy was evaluated by agar well diffusion method against bacterial strains of E.coli, Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus and fungal strains of Aspergillus niger and Aspergillus flavus. It was observed that the green synthesized ZnO nanoparticles have better antimicrobial activity compared to pristine ZnO. These findings are gives new avenues for the synthesis of ZnO nanoparticles from plant extract as eco-friendly coating for Antimicrobial activity.Item Study of Surface Morphology and Optical Properties of ZnO Thin Film Synthesized Using CBD Technique(Sumy State University, 2020) Patki, Mugdha; Bagade, Rohan; Madkaikar, Ganesh; Agarwal, PoonamA chemical bath deposition (CBD) technique was utilized in the synthesis of the Zinc oxide (ZnO) thin films. Aqueous solution of ZnCl2 and NaOH were the sources of Zinc and Oxygen in this process. The thin films were deposited on microscope glass slides. We used Wedge shaped film method to estimate the thickness of the ZnO film. The average thickness of the films obtained was 55.349 µm. Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-ray Analysis (EDAX) were used in the study of the surface morphology and elemental composition of ZnO film. The topographical images (shape and size) were obtained in SEM. The presence of Zn and O was confirmed through EDAX. Optical properties of the film were studied by Ultraviolet-Visible spectroscopy technique. The analysis of the UV-Vis spectrum suggested the optical band gap of the ZnO film was 3.54 eV.Item Resistive Switching Property of Bmim(Br) Ionic Liquid under the Influence of ZnO Nanorods(Sumy State University, 2020) Khairnar, Nikita A.; Patil, Aditya A.; Rane, Shreeya H.; Nirmale, Sunil S.; Shinde, Sandeep P.; Kamat, Rajanish K.; Dongale, Tukaram D.; Kim, Deok-keeThe majority of the research work in the area of resistive switching has been carried out with the help of organic, inorganic and hybrid materials. Only a few reports investigate resistive switching properties of ionic liquid and soft materials. In this report, we have synthesized ZnO nanorods (NRs) and Bmim(Br) ionic liquid using simple and low-temperature chemical route i.e., hydrothermal and reflux method, respectively. The structural study of ZnO NRs indicates that the formation of hexagonal crystal structure, evident from the XRD pattern. The FESEM image suggested the formation of nanorods like morphology. The effect of dispersed ZnO NRs on the resistive switching behavior of Bmim(Br) ionic liquid was studied. The study explains the change in switching behavior by dispersing the different concentrations of ZnO NRs in ionic liquid. The results demonstrated that the dispersed ZnO NRs in ionic liquid plays a vital role and will be a potential active switching material for resistive switching applications.Item Effect of Top Electrode Materials on Switching Characteristics and Endurance Properties of Zinc Oxide Based RRAM Device(Sumy State University, 2020) Gupta, Chandra Prakash; Jain, Praveen K.; Chand, Umesh; Sharma, Shashi Kant; Birla, Shilpi; Sancheti, SandeepУ роботі повідомляється про вплив матеріалів верхнього електрода, тобто Al, Ag та Ti, на комутаційні характеристики резистивних пристроїв пам'яті з випадковим доступом (RRAM) на основі тонкої плівки оксиду цинку (ZnO). Пристрої RRAM зі структурою електрода Si/Pt/Ti/ZnO/Top (Al або Ag або Ti) були успішно виготовлені, і були виміряні їх комутаційні характеристики. Структурні властивості тонкої плівки оксиду металу ZnO вивчалися з використанням рентгенівського дифрактометра (XRD), атомно-силової мікроскопії (AFM) та скануючого електронного мікроскопа (SEM). Комутаційні характеристики виготовлених пристроїв визначали за допомогою кривих I-V, які отримували за допомогою напівпровідникового аналізатора параметрів. Було помічено, що виготовлені пристрої виявляли біполярні властивості. Структура Si/Pt/Ti/ZnO/Ag показала найкращу витривалість до 10^3 циклів. Крім того, вимірювання утримуючих властивостей при кімнатній температурі проводилося також для структурованого пристрою Si/Pt/Ti/ZnO/Ag, що підтверджує енергонезалежні властивості вироблених пристроїв. Співвідношення станів низького опору (LRS) та високого опору (HRS) було встановлено максимальним для верхнього електрода Ag до 10^2. Помічено, що струми LRS та HRS пристрою не погіршуються до 10^4 с.Item Modification of Surface of ZnO:Mn Nanocrystals Synthesized by the Cryochemical Method(Sumy State University, 2019) Kovalenko, О.V.; Vorovsky, V.Yu.; Bulanyi, M.F.; Khmelenko, О.V.В роботі представлені результати досліджень впливу модифікації поверхні нанокристалів ZnO:Mn шляхом відпалу зразків в продуктах термічного розкладу полівінілового спирту та в атмосфері водню на їх фізичні властивості. Нанокристали ZnO:Mn було отримано методом кріохімічного синтезу, концентрація домішок Mn в них складала 2, 4 та 8 ат. % відповідно. Модифікація зразків приводила до підвищення їх агломераційних властивостей та зміни морфології поверхні. Методом рентгенофазового аналізу встановлено, що межа розчинності Mn в нанокристалах ZnO не перевищує 4 ат. %. Методом ЕПР доведено, що відпал зразків у продуктах термічного розкладу полівінілового спирту збільшує межу розчинності Mn. Відпал зразків у продуктах термічного розкладу полівінілового спирту та в атмосфері водню приводить до появи в нанокристалах ZnO:Mn феромагнітних властивостей при кімнатній температурі.Item The Effects of Al-doped ZnO (AZO) as Anti-reflection Agent for Dye Sensitized Solar Cells System(Sumy State University, 2019) Munawaroh, H.; Wahyuningsih, S.; Ramelan, A.H.Наночастинки ZnO, леговані Al (AZO), були синтезовані як антирефлекторний реагент для системи сонячних елементів, сенсибілізованої барвником. ZnO, легований Al, готували методом золь-гелю при 60 °C протягом 3 годин змінюючи концентрацію Al (0, 2, 3 і 4 %). XRD картина AZO показує, що додавання Al впливає на структурні властивості, такі як зменшення розміру кристалітів від 10 нм до 28 нм. Оптичні властивості AZO характеризувалися UV-Vis спектрофотометром. ZnO, легований Al, демонструє явище червоного зсуву на довжині хвилі 320-375 нм. 3 % і 4 % AZO показують два піки, розглянуті як домішки ZnO, легованого Mg. Спектри пропускання AZO показують збільшення пропускання в області видимого світла на 50-95 %. Спектри відбиття показують величину відбиття, що збільшується в УФ області і зменшується у видимій області (< 50 %). Енергію забороненої зони AZO розраховували за допомогою методу Tauc Plot. Додавання Al може зменшити енергію забороненої зони AZO від 3.45 еВ до 3.23 еВ. ZnO, легований Al, використовується як антирефлекторний реагент для сенсибілізованих барвником сонячних елементів (DSSCs). Система DSSCs з AZO має більш високу ефективність, ніж елементи без антирефлекторного покриття. Ефективність системи сонячних елементів без антирефлекторного шару AZO становить 0.18 %, тоді як ефективність з 2, 3 і 4 % антирефлекторним шаром AZO склала 0.28, 0.68 і 0.85 % відповідно. Максимальна продуктивність системи DSSCs з 4 % AZO (0.85 %) як антирефлекторним реагентом була продемонстрована поліпшеною ефективність до 372 разів порівняно з системою без антирефлекторного реагента.Item Watershed Segmentation Image Processing Analysis of Zn0.97Fe0.03O Dilute Magnetic Semiconductor(Sumy State University, 2019) Vishal, Mathur; Rana, MukherjiРозподіл частинок за розміром є фундаментальним параметром для опису матеріалів і особливостей зразків. Це також важливо для кращого розуміння їх динамічної поведінки. Сегментація цифрового зображення є методом розшарування в різні роздільні ділянки так, що пікселі кожної секції мають однакові візуальні особливості. Ця концепція використовується для визначення розподілу частинок за розміром за допомогою аналізу зображень. Аналіз обробки вододільних зображень є одним з поширених методів сегментації зображень. Відповідно до цього алгоритму, зображення у градаціях сірого перетворюється на топографічне зображення, яке складається з різноманітних басейнів, подібно до регіонів, які затоплені водою, в яких різні лінії вододілів розподіляють області частинок подібних розмірів. У даній роботі алгоритм вододілу розроблений з використанням MATLAB і застосований до зображень скануючої електронної мікроскопії (SEM) для оцінки розподілу наночастинок розбавленого магнітного напівпровідникового зразка оксиду цинку (ZnO), легованого Fe (при 3 % молярній концентрації). Зразок готують методом твердофазної реакції і потім вакуумно відпалюють при ~ 1000 °С приблизно протягом 48 годин. SEM зображення Zn0.97Fe0.03O безпосередньо свідчить про те, що зерна ZnO змінювали свою подібну до квітки форму на гексагональну призмоподібну форму після легування Fe. Аналіз обробки вододільних зображень показує, що змішані частинки ZnO і Fe зберігають свій адекватний нанорозмір і точний розподіл для досліджуваного зразка.Item Efficiency Modeling of Solar Cells Based on the n-Zn1-xMgxO / p-SnS Heterojunction(Sumy State University, 2019) Д`яченко, Олексій Вікторович; Дьяченко, Алексей Викторович; Diachenko, Oleksii Viktorovych; Доброжан, Олександр Анатолійович; Доброжан, Александр Анатольевич; Dobrozhan, Oleksandr Anatoliiovych; Опанасюк, Анатолій Сергійович; Опанасюк, Анатолий Сергеевич; Opanasiuk, Anatolii Serhiiovych; Курбатов, Денис Ігорович; Курбатов, Денис Игоревич; Kurbatov, Denys Ihorovych; Гриненко, Віталій Вікторович; Гриненко, Виталий Викторович; Hrynenko, Vitalii Viktorovych; Plotnikov, S.V.Визначено рекомбінаційні та оптичні втрати в допоміжних і поглинаючому шарах фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії на основі гетеропереходу (ГП) n-MgxZn1-xO/p-SnS (x = 0; 0.3; 1) із струмознімальними прозорими фронтальними контактами AZnO та ITO. Отримані спектральні залежності коефіцієнту пропускання світла сонячними елементами (СЕ), враховуючи відбиття світла від меж поділу контактуючих шарів матеріалів, а також його поглинання в допоміжних шарах приладів. Визначено квантовий вихід досліджуваних структур фотоперетворювачів. Досліджено вплив рекомбінаційних і оптичних втрат в СЕ з конструкцією ITO(AZnO)/MgxZn1-xO/SnS на струм короткого замикання за різної товщини віконного шару MgxZn1-xO (25-400 нм) та сталій товщині струмознімальних шарів AZnO і ITO (100-200 нм). Розраховано ККД структур для випадку напруги холостого ходу Uхх знайденої з енергетичних діаграм переходів та взятої з літературних даних. Встановлено, що в першому випадку СЕ можуть мати ефективність, яка зростає при збільшенні вмісту Mg в твердому розчині від 4.91 % (ГП ZnO/SnS) до 10.8 % (ГП MgO/SnS). У другому випадку найбільші значення ефективності (ƞ = 11.62 %) мають СЕ на основі ГП ZnO/SnS зі струмопровідним контактом AZnO. Прилади на основі ГП Mg0.3Zn0.7O/SnS та MgO/SnS, показують значення ККД 5.97 % та 5.84 % відповідно. Матеріал верхнього струмопровідного контакту слабко впливає на ефективність СЕ. Одержані результати дають змогу визначити максимальне значення ефективності розглянутих СЕ з урахуванням рекомбінаційних та оптичних втрат в шарах фотоперетворювачів та провести оптимізацію параметрів реальних приладів з метою досягнення цих значень ККД.Item Sol-gel Synthesis and Structural Properties of Cu Doped ZnO Nanoparticles(Sumy State University, 2019) Samanta, P.K.; Das, M.; Rana, N.K.We report here a sol-gel method to synthesize undoped and Cu doped ZnO nanoparticles. The nanoparticles were characterized using X-ray diffraction technique to understand the crystallographic properties. The results indicate the formation of pure and Cu doped ZnO nanoparticles. The growth was found to be anisotropic. The low concentration of Cu doping does not influence the particles size of ZnO. We have successfully synthesized undoped and Cu doped ZnO nanoparticles using a simple and cost effective sol-gel method. The synthesized nanoparticles exhibit high crystallinity and Cu doping was further confirmed from X-ray diffraction. The diffraction pattern also suggests that the growth of hexagonal ZnO is anisotropic. However due to this low percentage of Cu doping, no significant change in particle size was observed. In this paper, we report a very simple and cost effective sol-gel method to synthesize ZnO nanoparticles followed by typical structural characterization.