Published June 26, 2023 | Version v1
Publication Open

Annealing temperature effects on the size and band gap of ZnS quantum dots fabricated by co-precipitation technique without capping agent

Creators

  • 1. Ibb University
  • 2. Ain Shams University
  • 3. Thamar University
  • 4. American University in Cairo
  • 5. University of North Sumatra
  • 6. National University of Malaysia

Description

Abstract ZnS quantum dots (QDs) were fabricated using the co-precipitation technique with no capping agent. The effects of different annealing temperatures (non-annealed, 240 °C and 340 °C for 2 h) on the structural and optical characteristics of ZnS QDs are reported. The samples were examined by XRD, TEM, PL, FTIR, and UV–Vis. An increase in annealing temperature led to an increase in the dot size and a lowering of the energy band gap ( E G ). The average crystallite size, D of ZnS was between 4.4 and 5.6 nm. The ZnS QDs showed a band gap of 3.75, 3.74 and 3.72 eV for non-annealed, 240 °C, and 340 °C annealed samples. The reflection spectra increased in the visible light and decreased in UV region with an increase in annealing temperature. This work showed that the band gap and size of ZnS QDs could be tuned by varying the annealing temperature.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم تصنيع النقاط الكمية المستخرجة من الزنك باستخدام تقنية الترسيب المشترك بدون عامل تغطية. تم الإبلاغ عن تأثيرات درجات حرارة التلدين المختلفة (غير الملدنة، 240 درجة مئوية و 340 درجة مئوية لمدة ساعتين) على الخصائص الهيكلية والبصرية لـ ZnS QDs. تم فحص العينات بواسطة XRD و TEM و PL و FTIR و UV - Vis. أدت الزيادة في درجة حرارة التلدين إلى زيادة في حجم النقطة وخفض فجوة نطاق الطاقة ( EG ). كان متوسط حجم البلورات، D من ZnS بين 4.4 و 5.6 نانومتر. أظهرت ZnS QDs فجوة نطاق 3.75 و 3.74 و 3.72 eV للعينات غير الملدنة و 240 درجة مئوية و 340 درجة مئوية. زادت أطياف الانعكاس في الضوء المرئي وانخفضت في منطقة الأشعة فوق البنفسجية مع زيادة في درجة حرارة التلدين. أظهر هذا العمل أنه يمكن ضبط فجوة النطاق وحجم ZnS QDs من خلال تغيير درجة حرارة التلدين.

Translated Description (French)

Les points quantiques ZnS abstraits (QD) ont été fabriqués en utilisant la technique de coprécipitation sans agent de coiffage. Les effets de différentes températures de recuit (non recuit, 240 °C et 340 °C pendant 2 h) sur les caractéristiques structurelles et optiques des QD ZnS sont rapportés. Les échantillons ont été examinés par DRX, met, PL, IRTF et UV–Vis. Une augmentation de la température de recuit a entraîné une augmentation de la taille des points et une diminution de la bande interdite d'énergie ( E G ). La taille moyenne des cristallites, D de ZnS était comprise entre 4,4 et 5,6 nm. Les QD ZnS ont montré une bande interdite de 3,75, 3,74 et 3,72 eV pour les échantillons non recuits, 240 °C et 340 °C recuits. Les spectres de réflexion augmentent dans la lumière visible et diminuent dans la région UV avec une augmentation de la température de recuit. Ce travail a montré que la bande interdite et la taille des QD ZnS pouvaient être réglées en faisant varier la température de recuit.

Translated Description (Spanish)

Los puntos cuánticos (QD) de ZnS abstractos se fabricaron utilizando la técnica de coprecipitación sin agente de protección. Se informan los efectos de diferentes temperaturas de recocido (no recocido, 240 ° C y 340 ° C durante 2 h) sobre las características estructurales y ópticas de los QD de ZnS. Las muestras se examinaron mediante XRD, TEM, PL, FTIR y UV–Vis. Un aumento en la temperatura de recocido condujo a un aumento en el tamaño del punto y a una disminución de la brecha de banda de energía ( E G ). El tamaño medio de cristalitos, D de ZnS estaba entre 4.4 y 5.6 nm. Los QD de ZnS mostraron una brecha de banda de 3.75, 3.74 y 3.72 eV para muestras no recocidas, recocidas a 240 °C y 340 °C. Los espectros de reflexión aumentaron en la luz visible y disminuyeron en la región UV con un aumento en la temperatura de recocido. Este trabajo mostró que la brecha de banda y el tamaño de los QD de ZnS podrían ajustarse variando la temperatura de recocido.

Files

s41598-023-37563-6.pdf.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:4bd368b6277810fe14c02551ea7c0b1e
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثيرات درجة حرارة التلدين على حجم وفجوة نطاق النقاط الكمومية ZNS المصنعة بواسطة تقنية الترسيب المشترك دون عامل السد
Translated title (French)
Effets de la température de recuit sur la taille et la bande interdite des points quantiques ZnS fabriqués par la technique de coprécipitation sans agent de coiffage
Translated title (Spanish)
Efectos de la temperatura de recocido en el tamaño y la banda prohibida de los puntos cuánticos de ZnS fabricados mediante la técnica de coprecipitación sin agente de recubrimiento

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4382133846
DOI
10.1038/s41598-023-37563-6

Is supplement to
https://openalex.org/W2355862987 (Other)
https://openalex.org/W2049757704 (Other)
https://openalex.org/W2402697569 (Other)
https://openalex.org/W1970838757 (Other)
https://openalex.org/W1976191581 (Other)
https://openalex.org/W2003387566 (Other)
https://openalex.org/W2394197356 (Other)
https://openalex.org/W1993098890 (Other)
https://openalex.org/W2070141875 (Other)
https://openalex.org/W2326185588 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Yemen

References

  • https://openalex.org/W1965579572
  • https://openalex.org/W1973434229
  • https://openalex.org/W1979988393
  • https://openalex.org/W1997420503
  • https://openalex.org/W2005431095
  • https://openalex.org/W2009909203
  • https://openalex.org/W2025161405
  • https://openalex.org/W2051535251
  • https://openalex.org/W2071544634
  • https://openalex.org/W2076741194
  • https://openalex.org/W2077015421
  • https://openalex.org/W2082052569
  • https://openalex.org/W2087002485
  • https://openalex.org/W2092158767
  • https://openalex.org/W2106199563
  • https://openalex.org/W2109421695
  • https://openalex.org/W2288843643
  • https://openalex.org/W2326902678
  • https://openalex.org/W2517485774
  • https://openalex.org/W2600582864
  • https://openalex.org/W2748719265
  • https://openalex.org/W2770995324
  • https://openalex.org/W2790576798
  • https://openalex.org/W2810275512
  • https://openalex.org/W2890758637
  • https://openalex.org/W2890841603
  • https://openalex.org/W2912372060
  • https://openalex.org/W2996560913
  • https://openalex.org/W3003761927
  • https://openalex.org/W3025000978
  • https://openalex.org/W3086548566
  • https://openalex.org/W3113645668
  • https://openalex.org/W3138505922
  • https://openalex.org/W4224289204
  • https://openalex.org/W4362639773