تابناکی و خواص اپتیکی غیرخطی لایه نازک سولفید روی آلاییده با مس

در این پژوهش، با استفاده از روش تبخیر حرارتی، لایه های نازک سولفیدروی و سولفیدروی آلاییده‌شده با غلظت های3، 4 و 7 درصد مس، لایه نشانی شدند و خواص اپتیکی خطی و غیرخطی نمونه ها با استفاده از طیف‌سنج جذبی مرئی فرابنفش (uv-vis)، طیف فوتولومینسانس (pl) و دستگاه روبش تک‌محوری (z-scan) اندازه‌گیری و تجزیه‌وتحلیل شدند. همچنین خواص ساختاری نمونه‌ها با استفاده از پراش پرتو ایکس (xrd) و تحلیل کمی داده‌ها بررسی شد. پیک‌های حاصل از نمودارها نشان می‌دهند که ناخالصی‌های موجود در لایه های نازک سولفیدروی، منجر به فاز جدیدی در نمونه‌ها نشده ولی شدت نسبی قله ها افزایش یافته است. با استفاده از داده‌های اندازه‌گیری‌شده حاصل از طیف جذبی، مقادیر جذب و گاف انرژی نانوساختار سولفیدروی و سولفیدروی آلاییده‌شده با مس محاسبه شدند. طیف فوتولومینسانس نشان می‌دهد با افزایش غلظت یون‌های مس شدت pl کاهش می‌یابد. اندازه‌گیری‌های اپتیکی غیرخطی با استفاده از لیزر موج پیوسته در طول موج nm 532 برای روزنه باز و بسته نشان می دهد که ضریب جذب غیرخطی برای فیلم سولفیدروی، مثبت و برای فیلم‌های نازک سولفید روی آلاییده‌شده با مس منفی است. همچنین، با افزایش غلظت ضریب شکست و جذب غیرخطی افزایش می‌یابند.

Photoluminescence and Nonlinear Optical Properties of Copper Doped Zinc Sulfide Thin Film

In this research, Undoped zinc sulfide and copper doped thin films in concentrations of 3%, 4% and 7% were deposited on glass substrate by thermal evaporation method, followed by measuring and analyzing linear and nonlinear optical properties of the prepared samples using Ultraviolet Visible spectrophotometry (UVVis), Photoluminescence (PL) and Zscan device. The structural properties of the sample and quantitative analysis of data were examined using Xray diffraction (XRD). Peaks resulted from charts showed that impurities in thin films of zinc sulfide did not led to a new phase in the samples, but relative intensity of peaks increased. Using measured data of the absorption spectrum, the absorption values and the nanostructured band gap of zinc sulfide and doped zinc sulfide with copper were calculated. The photoluminescence illustrated that with increasing concentrations of copper ions, PL intensity decreased. Nonlinear optical measurements using continuous wave laser with wavelength of 532 nm for open and closed aperture showed that nonlinear absorption coefficient was positive for the zinc sulfide film and negative for zinc sulfide thin films with copper doped zinc. Furthermore, the refractive index and nonlinear absorption increase with increasing concentration.