Апроксимація довгохвильового краю спектрів поглинання сумою функцій Гауса і визначення величин енергії Урбаха Eu та оптичної ширини за-бороненої зони Eg плівок C60 товщиною 5000 і ~1000 нм
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe71.9.705Ключові слова:
плiвка, спектр поглинання, фулерени С60 i С70, апроксимацiя, функцiя Гауса, гаусiанАнотація
Довгохвильовий край спектрiв поглинання плiвок С60 товщиною 5000 i ~1000 нм апроксимовано сумою функцiй Гауса (гаусiанiв) в областi 1,414–1,998 еВ i 1,448–2,371 еВ, вiдповiдно. У плiвках С60 товщиною 5000 нм цей край формується сумою гаусiанiв 1,829 i 2,026 еВ, а в плiвках С60 товщиною ~1000 нм – сумою гаусiанiв 1,800; 1,894; 2,025 i 2,382 еВ. Основний внесок у поглинання плiвок С60 товщиною 5000 нм дає гаусiан 2,026 еВ, а в плiвках C60 товщиною ~1000 нм – гаусiани 1,894; 2,025 i 2,382 еВ. Величини Eu змiнюються в межах 12,15–47,69 меВ i 28,04–108,44 меВ, а Eg – в межах 1,653–1,718 еВ i 1,524–1,769 еВ для плiвок С60 товщиною 5000 i ~1000 нм, вiдповiдно.
Посилання
1. H.W. Kroto, J.R. Heath, S.C. O'Brien, R.F. Curl, R.E. Smalley. C60: Buckminsterfullerene. Nature 318 (6042), 162 (1985).
https://doi.org/10.1038/318162a0
2. H. Ajie, M.M. Alvarez, S.J. Anz, R.D. Beck, F. Diederich, K. Fostiropoulos, D.R. Kr¨atschmer, M. Rubin, K.E. Schriver, D. Sensharma, R.L. Whetten. Characterization of the soluble all-carbon molecules C60 and C70. J. Phys. Chem. 94, 8630 (1990).
https://doi.org/10.1021/j100387a004
3. M.P. Gorishnyi. Surface morphology of the films of the C60/C70 fullerene mixture. Identification of C60 and C70 in the C60/C70 films using absorption spectra. Ukr. J. Phys. 68 (5), 318 (2023).
4. Y. Yi, V. Coropceanu, J.-L. Bredas. Exciton-dissociation and charge-recombination processes in pentacene/C60 solar cells: Theoretical insight into the impact of interface geometry. J. Am. Chem. Soc. 131 (43), 15777 (2009).
https://doi.org/10.1021/ja905975w
5. P. Brown, P.V. Kamat. Quantum dot solar cells. Electrophoretic deposition of CdSe-C60 composite films and capture of photogenerated electrons with nC60 cluster shell. J. Am. Chem. Soc. 130 (28), 8890 (2008).
https://doi.org/10.1021/ja802810c
6. H. Yi, D. Huang, L. Qin, G. Zeng, C. Lai, M. Cheng, S. Ye, B. Song, X. Ren, X. Guo. Selective prepared carbon nanomaterials for advanced photocatalytic application in environmental pollutant treatment and hydrogen production. Appl. Catal. B 239, 408 (2018).
https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2018.07.068
7. P. Mroz, G.P. Tegos, H. Gali, T. Wharton, T. Sarna, M.R. Hamblin. Photodynamic therapy with fullerenes. Photoch. Photobid. Sci. 6 (11), 1139 (2007).
https://doi.org/10.1039/b711141j
8. S. Afreen, K. Muthoosamy, S. Manickam, U. Hashim. Functionalized fullerene (C60) as a potential nanomediator in the fabrication of highly sensitive biosensors. Biosens. Bioelectron. 63, 354 (2015).
https://doi.org/10.1016/j.bios.2014.07.044
9. A. Scumanich. Optical absorption spectra of carbon 60 thin films from 0.4 to 6.2 eV. Chem. Phys. Lett. 182 (5), 486 (1991).
https://doi.org/10.1016/0009-2614(91)90112-M
10. A. Scumanich. Optical spectra of fullerenes: C60 a new amorphous semiconductor? Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 270, 299 (1992). Material Research Society.
https://doi.org/10.1557/PROC-270-299
11. V.K. Dolganov, O.V. Zharikov, I.N. Kremenskaja, K.P. Meletov, Yu.A. Ossipyan. High pressure study of the absorption edge of crystalline C60/C70 mixture. Solid State Commun. 83 (1), 63 (1992).
https://doi.org/10.1016/0038-1098(92)90014-Z
12. T. Gotoh, S. Nonomura, H. Watanabe, S. Nitta, D. Han. Temperature dependence of the optical-absorption edge in C60 thin films. Phys. Rev. B 58 (15), 10060 (1998).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.58.10060
13. E.Yu. Kolyadina, L.A. Matveeva, P.L. Neluba, E.F. Venger. Analysis of the fundamental absorption edge of the films obtained from the C60 fullerene molecular beam in vacuum and effect of internal mechanical stresses on it. Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics 18 (3), 349 (2015).
https://doi.org/10.15407/spqeo18.03.349
14. M.P. Gorishnyi. Determination of the Urbach energy Eu and the optical band gap Eg of submicron C60 and C70 fullerene films. Fizyka Nyzkykh Temperatur/Low Temperature Physics 51 (2), 192 (2025).
https://doi.org/10.1063/10.0034899
15. M.P. Gorishnyi. Determination of the Urbach energy Eu and the optical band gap Eg of submicron C60 and C70 fullerene films. Low Temp. Phys. 51, 174 (2025).
https://doi.org/10.1063/10.0034899
16. M.P. Gorishnyi. Determination of the Urbach energy Eu and the optical band gap Eg in submicron C60 and C70 fullerene films. Dependences of Eu and Eg of the films on their thickness in the range 20-5000 nm. Ukr. J. Phys. 70 (5), 303 (2025).
https://doi.org/10.15407/ujpe70.5.303
17. S. Pfuetzner, J. Meiss, A. Petrich, M. Riede, K. Leo. Imroved bulk heterojunction organic solar cells employing C70 fullerenes. Appl. Phys. Lett. 94 (22), 223307 (2009).
https://doi.org/10.1063/1.3148664
18. J. Klein, L. Kampermann, B. Mockenhaupt, M. Behrens, J. Strunk, G. Bacher. Limitations of the Tauc Plot Method. Adv. Funct. Mater. 33, 2304523 (2023).
https://doi.org/10.1002/adfm.202304523
19. J. Tauc, R. Grigorovici, A. Vancu. Optical properties and electronic structure of amorphous Germanium. Phys. Stat. Sol. 15, 627 (1966).
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
