ZnS НАНОСЫМДАРЫНЫҢ СИНТЕЗІ МЕН СИПАТТАМАСЫ

Кремний диоксидінің нанокеуекті қабатын құру үшін a-SiO₂/Si-n құрылымын ксенон иондарымен циклотронда сәулелендірілді, кейін палладий қосу арқылы фторид сутегінің сулы ерітіндісімен химиялық өңдеу жүзеге асырылды. Кескіні конус түріндегі нанокеуектердің диаметрі 486-дан 509 нм-ге дейін болды. Келесі, ZnS наносымдары электролиттік элементтің электродтарындағы кернеуге байланысты электрохимиялық тұндыру әдісімен синтезделді және нәтижесінде текше құрылымы F-43m (216) кеңістіктік тобы бар мырыш сульфидінің наносымдары алынды. ZnS куб фазасымен сәйкес келетін (111), (200), (220), (331) (311) жазықтықтарымен сипатталады. ZnS воль-амперлік сипаттамасы n-типті жартылай өткізгіштің пайда болғанын көрсетті. ZnS фотолюминесценция (ФЛ) спектрлерінің өлшемдері CM2203 спектрофлюориметрінен алынды. ФЛ спектрлері бөлме температурасында 250 нм-ден 450 нм-ге дейінгі диапазонды қамтыды. Тұндырылған тұнбалардың ФЛ спектрлері УК-көрінетін кең спектрлік диапазондағы сәуле шығаруды көрсетеді. Көріп отырғандай, люминесценция спектрлері жеткілікті күрделі құрамдас бөліктерге ие және оларды бес Гаусс қисығына бөлуге болады. Тұндырылған ZnS ФЛ спектрі 3,15 эВ, 3,3 эВ, 3,4 эВ, 3,55 эВ және 3,73 эВ жолақтарынан тұрады. Сондай-ақ энергетикалық дисперсиялық талдау нәтижесіндегі спектр ZnS наносымдарының Zn – 42,5% және S – 57,5% құрайтынын көрсетті.

1. Fang X., Wu L., Hu L. ZnS nanostructure arrays: a developing material star // Advanced Materials. – 2011. – Vol. 23. – No. 5. – P. 585–598.

2. Bol, A. A., Ferwerda, J., Bergwerff, J. A., & Meijerink, A. Luminescence of nanocrystalline ZnS: Cu2+ // Journal of Luminescence. – 2002. – Vol. 99. – No. 4. – P. 325–334.

3. Peng, H., Liuyang, B., Lingjie, Y., Jinlin, L., Fangli, Y., & Yunfa, C. Shape-controlled synthesis of ZnS nanostructures: a simple and rapid method for one-dimensional materials by plasma // Nanoscale research letters. – 2009. – Vol. 4. – P. 1047–1053.

4. Chen H., Shi D., Qi J., Jia J., & Wang B. The stability and electronic properties of wurtzite and zinc-blende ZnS nanowires // Physics Letters A. – 2009. – Vol. 373. – No. 3. – P. 371–375.

5. Tran T.K., Park W., Tong W., Kyi M.M., Wagner B.K., & Summers C. J. Photoluminescence properties of ZnS epilayers // Journal of applied physics. – 1997. – Vol. 81. – No. 6. – P. 2803–2809.

6. Sadovnikov S. I. Synthesis, properties and applications of semiconductor nanostructured zinc sulfide // Russian Chemical Reviews. – 2019. – Vol. 88. – No. 6. – P. 571.

7. Joo J., Na H. B., Yu T., Yu J. H., Kim Y. W., Wu F., & Hyeon T. Generalized and facile synthesis of semiconducting metal sulfide nanocrystals // Journal of the American Chemical Society. – 2003. – Vol. 126. – No. 36. – P. 11100–11105.

8. Zhao Y., Zhang Y., Zhu H., Hadjipanayis G. C., & Xiao J. Q. Low-temperature synthesis of hexagonal (wurtzite) ZnS nanocrystals // Journal of the American Chemical Society. – 2004. – Vol. 126. – No. 22. – P. 6874–6875.

9. Li L. S., Pradhan N., Wang Y., & Peng X. High quality ZnSe and ZnS nanocrystals formed by activating zinc carboxylate precursors // Nano letters. – 2004. – Vol. 4. – No. 11. – P. 2261–2264.

10. Li L., Daou T. J., Texier I., Kim Chi T. T., Liem N. Q., & Reiss P. Highly luminescent CuInS2/ZnS core/shell nanocrystals: cadmium-free quantum dots for in vivo imaging // Chemistry of Materials. – 2009. – Vol. 21. – No. 12. – P. 2422–2429.

11. Yang Y., Chen O., Angerhofer A., & Cao Y. C.Radial‐position‐controlled doping of CdS/ZnS core/shell nanocrystals: surface effects and position‐dependent properties // Chemistry–A European Journal. – 2009. – Vol. 15. – No. 13. – P. 3186–3197.

12. Steckel J. S., Zimmer J. P., Coe‐Sullivan S., Stott N. E., Bulović V., & Bawendi M. G. Blue luminescence from (CdS) ZnS core–shell nanocrystals // Angewandte Chemie. – 2004. – Vol. 116. – No. 16. – P. 2206–2210.

13. Zhou H., Fan T., Zhang D., Guo Q., & Ogawa H. Novel bacteria-templated sonochemical route for the in situ one-step synthesis of ZnS hollow nanostructures // Chemistry of Materials. – 2007. – Vol. 19. – No. 9. – P. 2144–2146.

14. Liu H., Ni Y., Han M., Liu Q., Xu Z., Hong J., & Ma X. A facile template-free route for synthesis of hollow hexagonal ZnS nano-and submicro-spheres // Nanotechnology. – 2005. – Vol. 16. – No. 12. – P. 2908.

15. Shao H. F., Qian X. F., Zhu Z. K. The synthesis of ZnS hollow nanospheres with nanoporous shell // Journal of Solid State Chemistry. – 2005. – Vol. 178. No. 11. – P. 3522–3528.

16. Bol A. A., Meijerink A. Long-lived Mn2+ emission in nanocrystalline ZnS: Mn2+ // Physical Review B. – 1998. – Vol. 58. – No. 24. – P. R15997.

17. Suyver J. F., Wuister S. F., Kelly J. J., & Meijerink A. Synthesis and photoluminescence of nanocrystalline ZnS: Mn2+ // Nano Letters. – 2001. – Vol. 1. – No. 8. – P. 429–433.

18. Bi C., Pan L., Xu M., Yin J., Qin L., Liu J., & Xiao J. Q. Synthesis and characterization of Co-doped wurtzite ZnS nanocrystals // Materials Chemistry and Physics. – 2009. – Vol. 116. – No. 2-3. – P. 363–367.

19. Zhong X., Liu S., Zhang Z., Li L., Wei Z., & Knoll W. Synthesis of high-quality CdS, ZnS, and Znx Cd1−xS nanocrystals using metal salts and elemental sulfur // Journal of Materials Chemistry. – 2004. – Vol. 14. –No. 18. – P. 2790–2794.

20. Li Y. C., Ye M. F., Yang C. H., Li X. H., & Li Y. F. Composition‐and Shape‐Controlled Synthesis and Optical Properties of ZnxCd1–xS Alloyed Nanocrystals // Advanced Functional Materials. – 2005. – Vol. 15. – No. 3. – P. 433–441.

21. Hu J., Bando Y., Liu Z., Sekiguchi T., Golberg D., & Zhan J. Epitaxial heterostructures: side-to-side Si− ZnS, Si− ZnSe biaxial nanowires, and sandwichlike ZnS− Si− ZnS triaxial nanowires // Journal of the American Chemical Society. – 2003. – Vol. 125. – No. 37. – P. 11306–11313.

22. Yan J., Fang X., Zhang L., Bando Y., Gautam U. K., Dierre B., & Golberg, D. Structure and cathodoluminescence of individual ZnS/ZnO biaxial nanobelt heterostructures // Nano Letters. – 2008. – Vol. 8. – No. 9. – P. 2794–2799.

23. Hu JQ, Bando Y, Zhan JH, Golberg D. Fabrication of Silica‐Shielded Ga–ZnS Metal–Semiconductor Nanowire Heterojunctions // Advanced Materials. – 2005. – Vol. 17. – No. 16. – P. 1964–1969.

24. Lu M. Y., Song J., Lu M. P., Lee C. Y., Chen L. J., & Wang Z. L. ZnO− ZnS heterojunction and ZnS nanowire arrays for electricity generation // ACS nano. – 2009. – Vol. 3. – No. 2. – P. 357–362.

25. Wang Y., Zhang L., Liang C., Wang G., & Peng X. Catalytic growth and photoluminescence properties of semiconductor single-crystal ZnS nanowires // Chemical Physics Letters. – 2002. – Vol. 357. – No. 3-4. – P. 314–318.

26. Biswas S., Ghoshal T., Kar S., Chakrabarti S., & Chaudhuri S. ZnS nanowire arrays: synthesis, optical and field emission properties // Crystal Growth and Design. – 2008. – Vol. 8. – No. 7. – P. 2171–2176.

27. Fang X., Bando Y., Liao M., Gautam U. K., Zhi C., Dierre B., & Golberg, D. Single‐crystalline ZnS nanobelts as ultraviolet‐light sensors // Advanced Materials. – 2009. – Vol. 21. – No. 20. – P. 2034–2039.

28. Jiang Y., Meng X. M., Liu J., Xie Z. Y., Lee C. S., & Lee S. T. Hydrogen‐assisted thermal evaporation synthesis of ZnS nanoribbons on a large scale // Advanced Materials. – 2003. – Vol. 15. – No. 4. – P. 323–327.

29. Li J., Zhang Q., An L., Qin L., & Liu, J. Large-scale growth of millimeter-long single-crystalline ZnS nanobelts // Journal of Solid State Chemistry. – 2008. – Vol. 181. – No. 11. – P. 3116–3120.

30. Fang X. S., Bando Y., Shen, G. Z., Ye C. H., Gautam U. K., Costa P. M., & Golberg D. Ultrafine ZnS nanobelts as field emitters // Advanced Materials. – 2007. – Vol. 19. – No. 18. – P. 2593–2596.

31. Soltani N., Saion E., Hussein M. Z., Erfani M., Abedini A., Bahmanrokh G., ... & Vaziri P. Visible light-induced degradation of methylene blue in the presence of photocatalytic ZnS and CdS nanoparticles // International journal of molecular sciences. – 2012. – Vol. 13. – No. 10. – P. 12242–12258.

32. Kurbatov D. I., Opanasyuk N. M., Opanasyuk A. S., & Kosyak V. V. Electrophysical and Structural Properties of n-ZnS/P-CdTe Heterojunctions // Journal of Nano-and Electronic Physics. – 2009. – Vol. – No. 3. – P. 25.

33. Becker and Allen J. Bard. Photoluminescence and Photoinduced Oxygen Adsorption of Colloidal Zinc Sulfide Dispersions Wllllam. // J. Phys. Chem. – 1983. –Vol. 87. – P. 4889.

34. Santana Y.V.B. Raubach C. W., Ferrer M. M., La Porta F., Sambrano J. R., Longo V. M., & Longo E. Experimental and theoretical studies on the enhanced photoluminescence activity of zinc sulfide with a capping agent // Journal of Applied Physics. – 2011. –Vol. 110. – P. 123507.

35. Sarkar R., Tiwary C. S., Kumbhakar P., Basu S., & Mitra A. K. Yellow-orange light emission from Mn2+ doped ZnS nanoparticles // Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures. – 2008. – Vol. 40. – No. 10. – P. 3115–3120.

36. Limaye M. V., Gokhale S., Acharya S. A., & Kulkarni S. K. Template-free ZnS nanorod synthesis by microwave irradiation // Nanotechnology. – 2008. – Vol. 19. – No. 41. – P. 415602.

37. Tran T. K., Park W., Tong, W., Kyi M. M., Wagner B. K., & Summers C. J. Photoluminescence properties of ZnS epilayers // Journal of Applied Physics. – 1997. – Vol. 81. – No. 6. – P. 2803–2809.