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 به عنوان حلال، با روش هیدروترمال در دمای 180 درجه سانتی گراد و در مدت زمان های 4، 6، 8، 12، 14، 16، 18 و 20  ساعت ، ترکیب سه تایی 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 CuIn1-xCoxS2 با مقادیر (1/0=X و2/0=X) سنتز شد و تغییرات فازی، ریزساختاری و نوری آن ها نیز مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از روش های پراش اشعه ایکس(XRD)، میکروسکوپ الکترون روبشی گسیل میدان (FESEM) و میزان بازتاب پخشی (DRS) برای خواص فازی، ریزساختاری و نوری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان می دهند نانوذرات تک فاز CIS سنتز شده در زمان های 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 نمونه ی 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 نمونه ی(1-Co) (CuIn1-xCoxS2) با مقادیر (1/0=X) نیز 92/1 الکترون ولت، محاسبه شد.