اثر ناخالصی منگنز بر لایه میانی ساختار شاتکی Al/PVP: CdS/p-Si و خواص دی الکتریکی آن

در این تحقیق نانوساختارهای کادمیوم سولفید(CdS) و کادمیوم سولفید آلاییده شده با cc 3 منگنز به روش فراصوت تهیه شده و از آن جهت تهیه نانوکامپوزیت PVP: CdS و PVP: CdS -3cc Mn به عنوان لایه میانی در ساخت ساختار شاتکی فلز-پلیمر-نیمرسانا(MPS) استفاده شده است. خواص ساختاری، ریخت شناسی، میزان خلوص و خواص اپتیکی نانوساختارهای تهیه شده توسط آنالیزهای XRD، SEM، EDX و UV-Vis مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج الگوی پراش پرتو ایکس نمونه CdS تشکیل فاز مکعبی کادمیوم سولفید را تایید کرده و اندازه میانگین نانوبلورک های آن برابر nm 6 به دست آمد. آنالیز EDX هر دو نمونه، فاز خالص نانوساختارهای تهیه شده را تایید کرد. گاف انرژی نانوساختارها از طریق نمودار گاف انرژی محاسبه شد که مقدار آن برای نانوساختارهای CdS و CdS -3cc Mn به ترتیب برابر eV 4.2 و eV 3.6 به دست آمد که به دلیل اصل محدود شدگی کوانتومی از مقدار بالکی آن (eV 2.5) بزرگتر می باشد. پارامترهای دی الکتریکی از قبیل ɛ′، ɛ′′ و tan δ ساختارهای شاتکی Al/PVP: CdS/p-Si (MPS1) و Al/PVP: CdS -3cc Mn /p-Si (MPS2) از طریق اندازه گیری C/G-f در محدوده بسامدی MHz 1- Hz 100 محاسبه و باهم مقایسه شدند. نتایج نشان دادند پارامترهای دی الکتریکی به شدت تابع بسامد هستند. همچنین آلایش نانوساختارهای کادمیوم سولفید با مقدار بسیار کم منبع منگنز موجب کاهش ثابت دی الکتریک، ضریب رسانش، و افزایش تانژانت اتلافی ساختار شاتکی MPS2 در مقایسه با MPS1 می شود.