مطالعه مروری کوتاه بر روش های مختلف اصلاح سطحی نانوساختارهای سولفیدقلع جهت کاربردهای مختلف

محورهای موضوعی : تحقیقات در علوم مهندسی سطح و نانو مواد

محسن چراغی زاده ¹ , فرید جمالی شینی ²

1 - مرکز تحقیقات مهندسی سطح پیشرفته و نانو مواد، گروه مهندسی برق، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
2 - مرکز تحقیقات مهندسی سطح پیشرفته و نانو مواد، گروه فیزیک، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

تاریخ دریافت : 1400/11/01 تاریخ پذیرش : 1401/02/07 تاریخ انتشار : 1401/03/01

کلید واژه: اصلاح سطحی, خواص فیزیکی, کاربردهای نوین, نانو ساختارهای سولفید قلع,

چکیده مقاله :

در این مطالعه مروری کوتاه به بررسی انواع روش های مورد استفاده در اصلاح سطحی نانوساختارهای سولفیدقلع پرداخته شده است. اصلاح سطحی یکی از روش های موثر جهت مهندسی خواص فیزیکی و شیمیایی نانوساختارهای نیم رسانا جهت استفاده در کاربردهای مختلف می باشد. اصلاح سطحی نانومواد بواسطه اینکه بسیاری از خواصی مشاهده شده از آنها ناشی از ویژگی های میکروسکوپیکی سطحی آنها می باشد، می تواند رهیافت مهمی در جهت بالابردن بازدهی آنها باشد. لذا با مطالعه گزارش های ارائه شده در بازه زمانی گذشته از قرن میلادی حاضر روش های پلاسمای سرد، گازهای بی و با اثر، استفاده از پوشش پوسته، افزودن آلاینده و استفاده از لایه های تقویت کننده که گزارش شده است، مورد مطالعه و مرور قرار گرفته است. تکیه این مطالعه بر تاثیر این اصلاح بر خواص فیزیکی شامل شبکه بلوری، خواص ریختی، نوری، الکتریکی و لکترونیک نوری می باشد. در انتها نیز نتیجه گیری و چشم اندازی برای آینده این زمینه تحقیقی ارائه شده است.

منابع و مأخذ:

[1]  م. رستمی، ر. امینی، بررسی اثر اصلاح سطحی نانو ذرات آلومینا با وینیل سیلان بر خواص فیزیکی مکانیکی رزین وینیل استر, علوم و فناوری رنگ، 10 (1395) 233-246.

[2]  م. ترابی انگجی، ل. اصغرنژاد، ف. ملکی، و. گودرزی، بررسی تاثیر اصلاح سطحی نانوذرات TiO₂ بر روی خواص نانوکامپوزیت UP/TiO₂، نانومواد، 3 (2011) 1-7.

[3]   C.R. Vandenabeele, S. Lucas, Technological challenges and progress in nanomaterials plasma surface modification – A review, Materials Science and Engineering: R: Reports, 139 (2020) 100521.

[4]   C. geor malar, M. Seenuvasan, K.S. Kumar, A. Kumar, R. Parthiban, Review on surface modification of nanocarriers to overcome diffusion limitations: An enzyme immobilization aspect, Biochemical Engineering Journal, 158 (2020) 107574.

[5]  M. Cheraghizade, F. Jamali-Sheini, P. Shabani, Annealing temperature of nanostructured SnS on the role of the absorber layer, Materials Science in Semiconductor Processing, 90 (2019) 120.

[6]  D.G. Moon, S. Rehan, D.H. Yeon, S.M. Lee, S.J. Park, S. Ahn, Y.S. Cho, A review on binary metal sulfide heterojunction solar cells, Solar Energy Materials and Solar Cells, 200 (2019) 109963.

[7]  T. Lange, S. Reichenberger, S. Ristig, M. Rohe, J. Strunk, S. Barcikowski, R. Schlögl, Zinc sulfide for photocatalysis: White angel or black sheep?, Progress in Materials Science, 124 (2022) 100865.

[8]  M. Mohl, A.-R. Rautio, G.A. Asres, M. Wasala, P.D. Patil, S. Talapatra, K. Kordas, 2D Tungsten Chalcogenides: Synthesis, Properties and Applications, Advanced Materials Interfaces, n/a (2020) 20000.

[9]   M. Cheraghizade, F. Jamali-Sheini, Photovoltaic behavior of SnS solar cells under temperature variations, Optik, 254 (2022) 168635.

[10]   R.E. Banai, M.W. Horn, J.R.S. Brownson, A review of tin (II) monosulfide and its potential as a photovoltaic absorber, Solar Energy Materials and Solar Cells, 150 (2016) 112-129.

[11]   N. Koteeswara Reddy, M. Devika, E.S.R. Gopal, Review on Tin (II) Sulfide (SnS) Material: Synthesis, Properties, and Applications, Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences, 40 (2015) 359-398.

[12]  ف. جمالی شینی، سولفید قلع، خواص پایه و کاربردها، سوره تماشا، 1398.

[13]  J.A. Andrade-Arvizu, M. Courel-Piedrahita, O. Vigil-Galán, SnS-based thin film solar cells: perspectives over the last 25 years, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 26 (2015) 4541-4556.

[14]  A.A. Khadayeir, F.A. Najim, A.H. Wanas, Modification in morphological, structural, photoluminescence and antibacterial properties of SnS and CdS thin films by cold plasma treatment, Chalcogenide Letters, 18 (2021).

[15]   J. Andrade-Arvizu, M. Courel, M. García-Sánchez, R. González, D. Jimenez, I. Becerril-Romero, A. Ramirez, O. Vigil-Galán, Argon vs. air atmosphere in close spaced vapor transport deposited tin sulfide thin films, Solar Energy, 208  (2020) 335.

[16]   P. Sinsermsuksakul, L. Sun, W. Lee Sang, H. Park Helen, B. Kim Sang, C. Yang, G. Gordon Roy, Overcoming Efficiency Limitations of SnS‐Based Solar Cells, Advanced Energy Materials, 4 (2014) 1400496.

 [17]  H.-Y. Cheng, O. Acar, W.Y. Shih, W.-H. Shih, Enhancing the photoluminescence of SnS quantum dots by ZnS treatment, Chemical Physics Letters, 754 (2020) 137696.

[18]   W. Yang, J. Liu, X. Lai, Z. Zhang, B. Du, J. Wu, J. Jian, Self-confined vapour-liquid-solid growth of SnS/SiO_x core/shell nanowires, Journal of Crystal Growth, 548 (2020) 125839.

[19]   C. Prastani, M. Nanu, D. Nanu, R.E.I. Schropp, J.K. Rath, Synthesis of SnS/In₂S₃ core–shell nanoparticles, Chemical Physics Letters, 612 (2014) 306.

 [20]    F. Jamali‐Sheini, F. Niknia, M. Cheraghizade, R. Yousefi, R. Mahmoudian Mohammad, Broad Spectral Response of Se‐Doped SnS Nanorods Synthesized through Electrodeposition, ChemElectroChem, 4 (2017) 1478.

[21]  S. Lavanya, T.R. Kumar, A.V. Juliet, J. Hakami, I.M. Ashraf, M. Shkir, Noticeable photo-sensing properties of SnS:Cu thin films fabricated by thermal evaporation technique, Solid State Sciences, 128 (2022) 106889.

[22]   X. Guo, Y. Wang, A. Elbourne, A. Mazumder, C.K. Nguyen, V. Krishnamurthi, J. Yu, P.C. Sherrell, T. Daeneke, S. Walia, Y. Li, A. Zavabeti, Doped 2D SnS materials derived from liquid metal-solution for tunable optoelectronic devices, Nanoscale, 14 (2022) 6802.

[23]   J.F. Serrano-Claumarchirant, A.M. Igual-Muñoz, M. Culebras, M.N. Collins, A. Cantarero, C.M. Gómez, Electrochemical Synthesis of Hybrid Layered Thermoelectric Materials Based on PEDOT/SnS Doped with Ag, Advanced Materials Interfaces, 8 (2021) 2100951.

[24]  S.L. Mousavi, F. Jamali-Sheini, M. Sabaeian, R. Yousefi, Correlation of Physical Features and the Photovoltaic Performance of P3HT:PCBM Solar Cells by Cu-Doped SnS Nanoparticles, The Journal of Physical Chemistry C, 125 (2021) 15841.

[25]  F. Jamali-Sheini, M. Cheraghizade, R. Yousefi, SnS nanosheet films deposited via thermal evaporation: The effects of buffer layers on photovoltaic performance, Solar Energy Materials and Solar Cells, 154 (2016) 49.