اثر زمان و افزودنی کبالت بر مشخصات فازی، ریزساختار و خواص نوری نانوذرات کالکوپیرید cuins2 سنتز شده به روش هیدروترمال

در این پژوهش، با استفاده از کلرید مس، کلرید ایندیوم، تیواوره (منبع سولفور) و آب دیونیزه به‌عنوان حلال، با روش هیدروترمال در دمای 180 درجه سانتی گراد و در مدت‌زمان‌های 4، 6، 8، 12، 14، 16، 18 و 20 ساعت ، ترکیب سه‌تایی cuins2 با استوکیومتری (1:1:2) سنتز شد و در مرحله بعد، این ترکیب به همراه افزودنی کبالت نیز، در زمان 20 ساعت با استوکیومتری cuin1xcoxs2 با مقادیر (1/0=x و2/0=x ) سنتز شد و تغییرات فازی، ریزساختاری و نوری آن‌ها نیز مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از روش‌های پراش اشعه ایکس(xrd)، میکروسکوپ الکترون روبشی گسیل میدان (fesem) و میزان‌بازتاب‌پخشی (drs) برای خواص فازی، ریزساختاری و نوری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان می‌دهند نانوذرات تک فاز cis سنتز شده در زمان‌های 16، 18 و 20 ساعت به ترتیب دارای اندازه بلورک nm 26، 29 و 32 هستند. به کمک اطلاعات پراش صفحات(112)، (220) و (312) برای نمونه سنتز شده در مدت 20 ساعت، مقدار پارامتر شبکه a برابر با 52/5 آنگستروم و c برابر با 11/11 آنگستروم است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان برای نانوذرات سنتز شده برای نمونه‌ی 18 ساعت به صورت چندوجهی های نامنظم و برای نمونه 20 ساعت به صورت پولکی شکل و با ابعاد نانو در یک جهت هستند. میزان شکاف انرژی برای نمونه تک فاز سنتز شده در زمان 20 ساعت، ev 54/1 (الکترون ولت) است. میزان شکاف انرژی برای نمونه‌ی( 1-co) (cuin1-xcoxs2) با مقادیر (1/0=x) نیز 92/1 الکترون ولت، محاسبه شد.

The effect of time and Co2+ dopant on phase evolution, microstructure and optical properties of CuInS2 nanoparticles synthesized by hydrothermal method

In this research, with use of copper chloride, indium chloride, Thiourea (source of sulfur) and deionized water as solvent, using hydrothermal method at 180 ° C and at time of 4, 6, 8, 12, 14, 16, 18 and 20 hours, the composition of CuInS2 nanoparticles was synthesized by Stoichiometric ratio of (1: 1: 2), and in the next step, this compound (CuInS2 ( with cobalt additive at 180 ° C and at time of 20 h with Stoichiometric composition of the CuIn1xCoxS2 ​​(X = 0.1 , x=0.2) was synthesized and the Structural changes, microstructural and Optical properties have also been studied. The use of Xray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FESEM) and Diffuse Reflection Spectroscopy (DRS) were investigated for the optical and microstructural properties. The results show that crystallite size of the synthesized singlephase nanoparticles of CIS at 16, 18 and 20 hours are 26, 29 and 32 nm, respectively. With the use of the diffraction Peaks of the planes such as (112), (220) and (312) for the sample synthesized in 20 hours, the lattice constant value a is 5.52 Aring; and c is 11.11 Aring;. FESEM micrographs showed irregular polyhedral shape for particles presence in sample synthesized in 18 hours and flaky shape for particles presence in sample synthesized in 20 hours. The band gap for a singlephase synthesized sample at 20 hours is 1. 54 eV. The band gap of (CuIn1xCoxS2) with values (X = 0.1) was calculated to be 1.92 eV.