Band gap energy determination of TiO2 nanorod array by Kubelka - Munk method and investigation of the UV photodetection of Au/TiO2/Au

Abstract

این مقاله به بررسی خواص ساختاری، اپتیکی و آشکارسازی نوری فرابنفش نانومیله‌های روتایل دی‌اکسید تیتانیوم می‌پردازد. آرایه منظم از نانومیله‌های نسبتا عمود دی‌اکسیدتیتانیوم طی یک مرحله به روش هیدروترمال بر سطح پوشش رسانای شفاف دی‌اکسید قلع آلاییده با فلوئور بر زیرلایه شیشه رشد داده شده‌است. بررسی ریخت‌شناسی و ساختار بلوری به ترتیب بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش پرتو ایکس انجام شده است. اندازه‌گیری طیف نورتابی و طیف‌های عبور و انعکاس پخشی دو روش تجربی مورد استفاده برای تخمین انرژی نوار ممنوع نانوساختارها می‌باشند. طیف‌های نورتابی در دمای اتاق، با دو انرژی برانگیختگی 4/13 و 3/82 الکترون ولت اندازه‌گیری شده است. براین اساس انرژی نوار ممنوع نمونه تقریبا برابر 3/04 الکترون ولت می‌باشد و هنگامی مشاهده می‌شود که نمونه با انرژی 4/13 الکترون ولت برانگیخته می‌شود. مقایسه روش‌های موجود گزارش شده برای تعیین انرژی نوار ممنوع با استفاده از طیف‌های عبور و انعکاس پخشی به روش کوبلکا مونک نشان می‌دهد که بیشترین همخوانی با مقدار حاصل از طیف نورتابی هنگامی وجود دارد که از رابطه F(R)hv]= B(hv-Eg)n] استفاده می‌شود. در پایان عملکرد آشکارسازی نوری فرابنفش نانومیله‌های دی‌اکسید تیتانیوم در ساختار /Au2TiO Au/ تحت تابش nm365 با اندازه‌گیری کمیت‌های ضریب پاسخ، حساسیت، ثابت‌های زمانی افزایش و کاهش جریان ارزیابی و تحلیل شده است.