Correlation between luminescent characteristics and phase composition of ZnS:Cu powder prepared by self-propagating high temperature synthesis

a b s t r a c t The powder-like ZnS:Cu grown by self-propagating high temperature synthesis from the mixture of Zn, S and CuCl is investigated before and after annealing at 800 1C by photoluminescence (PL) and X-ray diffraction (XRD) techniques. It is found that after synthesis the ZnS:Cu powder consists of a mixture of cubic and hexagonal ZnS phases as well as crystalline Cu x Zn 1 À x solid solution. PL spectrum shows a wide PL band which is the superposition of green and blue Cu-related bands as well as self-activated one. It is shown that annealing at 800 1C gives rise to three processes, controlled by the heating time to annealing temperature: (i) phase transformation of ZnS hexagonal phase to cubic one; (ii) oxidation processes resulting in ZnO formation; (iii) the non-monotonic changes of Cu x Zn 1 À x phase composition and decrease of its content. These changes are accompanied by the non-monotonic variation of the blue to green Cu-related PL band intensities ratio which correlates with the variation of Cu x Zn 1 À x phase composition. The model that explains the changes of ZnS:Cu PL characteristics by indiffusion of Zn and Cu from Cu x Zn 1 À x phase is proposed. The anisotropic character of ZnS phase transformation and oxidation process is found

Structural and optical properties of ZnO films obtained on mesoporous Si substrates by the method of HF magnetron sputtering

In the present work, ZnO films were obtained on mesoporous silicon substrates by the method of HF magnetron sputtering of a metallic zinc target in reaction oxygen and argon gas medium. The properties of the ZnO films obtained on mesoporous substrates were studied depending on the ratio of the partial pressures of the working gases (argon/oxygen). X-ray analysis showed that in the process of deposition, the ZnO films of a hexagonal structure were formed. The effect of the porous layer on the structural and luminescent properties of the thin ZnO films was studied. The results showed that the porous silicon substrate reduces residual stresses and can be used for obtaining high-quality ZnO films

Вирощування ZnO на підкладках макропоруватого Si методом ВЧ магнетронного розпилення

EN: It is the purpose of this work to research the formation process of zinc oxide by the method of HF magnetron sputtering on silicon substrates of orientation (100) with the previously applied system of macropores. Samples of porous silicon were obtained by electrochemical etching. n-type Si (100) wafers were used. Precipitation of thin ZnO films was carried out in an RF discharge in an argon atmosphere with oxygen by sputtering a zinc target. The target had a diameter of 80 mm and a thickness of 6 mm. The deposition time was 1200 s. The pressure in the growth chamber was maintained at a level of 10 – 3 Pa. The substrate temperature was fixed at 300 °C. X-ray examination of ZnO has shown that the films have a polycrystalline nature with a wurtzite-type structure and hexagonal phase. ZnO crystallites in the coatings are highly oriented along the c-axis and perpendicular to the substrate surface. The lattice constant along the crystallographic c-axis of ZnO film was 5.2260 Å. The average crystallite size calculated by the Selyakov- Scherrer formula was 12 nm. According to SEM, grain size was ~ 50-100 nm. These discrepancies are explained by the presence of microstrains in the atomic matrix of the sample, as well as instrumental factors. The microelement analysis revealed practically perfect stoichiometry of ZnO grown on porous-Si/Si. UK: Мета роботи полягала у дослідженні процесу утворення оксиду цинку методом ВЧ магнетронного розпилення на кремнієвих підкладках орієнтації (100) з попередньо нанесеною системою макропор. Зразки поруватого кремнію були отримані методом електрохімічного травлення. Було використано пластини Si (100) n-типу провідності. Осадження тонких плівок ZnO проводилося в ВЧ-розряді в середовищі аргону з киснем шляхом розпилення цинкової мішені. Мішень мала діаметр 80 мм і товщину6 мм. Час осадження склав 1200 с. Тиск в камері вирощування підтримувався на рівні 10 – 3 Па. Температура підкладки була зафіксована на рівні 300 °С. Рентгенографічні дослідження ZnO показали, що плівки мають полікристалічну природу зі структурою типу вюрцит і гексагональною фазою. Кристаліти в покриттях ZnO були високо орієнтовані по осі с перпендикулярно до поверхні підкладки. Постійна решітки вздовж кристалографічної осі с плівки ZnO склала 5,2260 Å. Середній розмір кристалітів, розрахований за формулою Селякова-Шерера, становив 12 нм. Згідно СЕМ розмір зерен склав приблизно 50-100 нм. Дані розбіжності пояснені наявністю мікродеформацій в атомній матриці зразка, а також апаратурних факторів. Мікроелементний аналіз виявив практично ідеальну стехіометрію ZnO, вирощеного на поруватому Si/Si

Voltage generation in hydrated calcium structures

Tarasov G.,Kidalov V., Okhrimenko O., Lyubchyk A., Liubchenko О., Ponomarenko V., Bacherikov Yu. Voltage generation in hydrated calcium structures. Розвиток сучасної науки та освіти : реалії, проблеми якості, інновації : матеріали ІІІ Міжнародної наук.-практ. інтернет-конференції (Запоріжжя, 30 вересня 2022 р.). Запоріжжя : ТДАТУ, 2022. С. 24-27.EN: This paper will consider the possible mechanisms and features of electricity generation during the adsorption of moisture by a porous structure. To compact the material in the form of tablets with a diameter of d=20 mm, a height of h~2 mm, the powder of xonotlite Ca6H2O19Si6 was compressed under the influence of single-axis pressure 3 Kbar. A hybrid structure was made that combines the properties of a membrane (due to nanoscale porosity) and water (which is considered as an electrolyte). UA: У даній роботі розглянуті можливі механізми та особливості генерації електроенергії при адсорбції вологи пористою структурою. Для пресування матеріалу у вигляді таблеток діаметром d=20 мм, висотою h~2 мм порошок ксонотліту Ca6H2O19Si6 пресували під дією одноосьового тиску 3 Кбар. Створено гібридну структуру, яка поєднує в собі властивості мембрани (за рахунок нанорозмірної пористості) і води (яка розглядається як електроліт)