Publication detail

Combined Au/Ag nanoparticle creation in ZnO nanopillars by ion implantation for optical response modulation and photocatalysis

Year: 2023

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Applied Surface Science

Publisher name: Elsevier Science BV

Place: Amsterdam

Page from-to: 155556

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Kombinovaná tvorba nanočástic Au/Ag v ZnO nanopilířích pomocí implantace iontů pro modulaci optické odezvy a fotokatalýzu	Do nanopilířů ZnO byly implantovány ionty Au-400 keV a Ag-252 keV s fluencemi iontů od 1 x 10^15 cm-2 do 1 x 10^16 cm-2. Rutherfordova zpětná rozptylová spektrometrie (RBS) potvrdila Ag a Au zasazené do nanopilárních vrstev ZnO v rozumné shodě s teoretickými výpočty. S rostoucími vlivy implantace iontů byla prokázána zmenšující se tloušťka nanopilární vrstvy ZnO. Spektroskopická elipsometrie (SE) ukázala pokles indexu lomu v nanopilárních částech s vloženými Au, Ag-ionty. XRD objevila zmenšující se velikost vertikální domény s postupujícím radiačním poškozením akumulovaným v nanopilárech ZnO, přičemž tento efekt byl přednostně připisován Au-iontům. SE a difuzní reflektanční spektroskopie (DRS) prokázaly optickou aktivitu vytvořených nanočástic v rozsahu vlnových délek 500 - 600 nm a 430 - 700 nm pro nanopiláry ZnO implantované Au a Au, Ag. Vlastnosti fotoluminiscence (PL) spojené s hloubkovou emisí ZnO se zdají být podstatně vylepšeny díky plasmonické interakci s kovovými nanočásticemi vytvořenými Ag, Au-implantací. Zdá se, že fotokatalytická aktivita je více ovlivněna nanočásticemi přítomnými ve vrstvě než morfologií povrchu. Dvojitá implantace s Ag, Au-ionty zvýšila optickou aktivitu ve větší míře bez výrazného zhoršení morfologie ve srovnání s nanoplíři implantovanými výhradně Au-ionty.	ZnO nanopilíře; Iontová implantace; Au a Ag nanočástice; SPR; dopované nanostruktury; ZnO
eng	Combined Au/Ag nanoparticle creation in ZnO nanopillars by ion implantation for optical response modulation and photocatalysis	ZnO nanopillars were implanted with Au-400 keV and Ag-252 keV ions with ion fluences from 1 x 1015 cm-2 to 1 x 1016 cm-2. We compared ZnO nanopillars solely implanted with Au-ions and dually-implanted with Au and Ag-ions. Rutherford Back-Scattering spectrometry (RBS) confirmed Ag and Au embedded in ZnO nanopillar layers in a reasonable agreement with theoretical calculations. A decreasing thickness of the ZnO nanopillar layer was evidenced with the increasing ion implantation fluences. Spectroscopic Ellipsometry (SE) showed a decrease of refractive index in the nanopillar parts with embedded Au, Ag-ions. XRD discovered vertical domain size decreasing with the proceeding radiation damage accumulated in ZnO nanopillars which effect was preferably ascribed to Au-ions. SE and diffuse reflectance spectroscopy (DRS) showed optical activity of the created nanoparticles at wavelength range 500 - 600 nm and 430 - 700 nm for the Au-implanted and Au, Ag-implanted ZnO nanopillars, respectively. Photoluminescence (PL) features linked to ZnO deep level emission appear sub-stantially enhanced due to plasmonic interaction with metal nanoparticles created by Ag, Au-implantation. Photocatalytic activity seems to be more influenced by the nanoparticles presented in the layer rather than the surface morphology. Dual implantation with Ag, Au-ions enhanced optical activity to a larger extent without significant morphology deterioration as compared to the solely Au-ion implanted nanopillars.	ZnO nanopillars; Au; Ag nanoparticles ion implantation; SPR; doped ZnO nanostructures

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links