Infrared-sensitive Cu2O/CuO nanocomposite films synthesized via vacuum condensation and atmospheric annealing
DOI (Low Temperature Physics):
https://doi.org/10.1063/10.0043158Ключові слова:
Cu2O/CuO, нанокомпозитні плівки, оксидні сенсори, нанокристали, середній iнфрачервоний діапазонАнотація
Роботу присвячено дослідженню сенсорних властивостей нанокомпозитних плівок Cu2O/CuO, отриманих з використанням вакуумної конденсації та послідуючої функціоналізації шляхом атмосферного відпалювання. Встановлено, що запропонована методика отримання дозволяє створити нано-композитні плівки з розміром структурних елементів на рівні 20 нм, які мають двофазну будову. Показано, що отримані плівкові структури є чутливими до інфрачервоного випромінювання та можуть реагувати навіть на теплове випромінювання тіла людини. Отримано вказівки на наявність додаткових механізмів чутливості сенсорних шарів та запропоновано фізичні міркування стосовно цих механізмів.
Посилання
J. Bourely, L. De Sousa, N. Fumeaux, O. Vorobyov, C. Beyer, and D. Briand, Micro Nano Eng. 19, 100185 (2023).https://doi.org/10.1016/j.mne.2023.100185
M. M. Monroe, N. Fumeaux, L. G. Villanueva, and D. Briand, Adv. Mater. Technol. 9, 2300745 (2024).https://doi.org/10.1002/admt.202300745
M. I. Sobirov, A. Yu. Samardak, S. A. Satsuk, K. A. Rogachev, N. A. Ognev, G. A. Leyko, A. O. Lembikov, S. M. Pisarev, S. V. Komogortsev, A. V. Ognev, and A. S. Samardak, J. Supercond. Nov. Magn. 38, 41 (2025).https://doi.org/10.1007/s10948-024-06890-8
A. Telegin, M. Stebliy, A. Ognev, V. Bessonov, and S. Batalov, Indian J. Phys. 99, 43 (2025).https://doi.org/10.1007/s12648-024-03241-0
M. Stebliy, Z. Namsaraev, M. Bazrov, M. Letushev, V. Antonov, A. Kozlov, E. Steblii, A. Davydenko, A. Ognev, T. Ono, and A. Samardak, ACS Appl. Electron. Mater. 7, 2689 (2025).https://doi.org/10.1021/acsaelm.4c02000
R. Zainul, B. Oktavia, I. Dewata, and J. Efendi, IOP Confer. Ser. Mater. Sci. Eng. 335, 012039 (2018).https://doi.org/10.1088/1757-899X/335/1/012039
P. R. Jubu, J. D. Fanafa, A. B. Atsuwe, C. Mbakaan, Y. Yusof, O. S. Obaseki, M. B. Ochang, E. Danladi, V. Mbah, and T. Mkanan, Results Mater. 23, 100599 (2024).https://doi.org/10.1016/j.rinma.2024.100599
А. V. Uschakov, I. V. Karpov, А. А. Lepeshev, and S. M. Zharkov, Vacuum 128, 123 (2016).https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2016.03.025
F. Bayat and S. Sheibani, Mater. Res. Bull. 145, 111561 (2022).https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2021.111561
D. Jiang, J. Xue, L. Wu, W. Zhou, Y. Zhang, and X. Li, Appl. Catal. B Environ. 211, 199 (2017).https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2017.04.034
S. Ali, A. Razzaq, H. Kim, and S. I. In, Chem. Eng. J. 429, 131579 (2022).https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.131579
A. M. Alotaibi, E. Muayqil, N. A. Abass, M. A. Alhajji, A. A. Bubshait, N. E. Alhazmi, and A. A. Almuqhim, Renew. Energy 235, 121326 (2024).https://doi.org/10.1016/j.renene.2024.121326
L. Wu, J. Cheng, and J. Luo, Chem. Sus. Chem. 18, 202401994 (2025).https://doi.org/10.1002/cssc.202401994
M. Quintero, M. Manrique-Moreno, H. Riascos, R. A. Torres-Palma, S. Castro-Narvaez, Y. P. and Ávila-Torres, Int. J. Mol. Sci. 25, 6817 (2024).https://doi.org/10.3390/ijms25136817
N. D. Khiavi, R. Katal, S. K. Eshkalak, S. Masudy-Panah, S. Ramakrishna, and H. Jiangyong, Nanomaterials 9, 1011 (2019).https://doi.org/10.3390/nano9071011
A. A. Novikova, D. Y. Moiseeva, E. V. Karyukov, and A. A. Kalinichenko, Mater. Lett. 167, 165 (2016).https://doi.org/10.1016/j.matlet.2015.12.157
F. Teng, K. Hu, W. Ouyang, and X. Fang, Adv. Mater. 30, 1706262 (2018).https://doi.org/10.1002/adma.201706262
J. Lv, C. Kong, Y. Xu, Z. Yang, X. Zhang, S. Yang, G. Meng, J. Bi, J. Li, and S. Yang, Sens. Actuators B Chem. 248, 630 (2017).https://doi.org/10.1016/j.snb.2017.04.052
O. Lupan, N. Ababii, A. K. Mishra, O. Gronenberg, A. Vahl, U. Schürmann, V. Duppel, H. Krüger, L. Chow, L. Kienle, F. Faupel, R. Adelung, N. H. de Leeuw, and S. Hansen, ACS Appl. Mater. Interfaces 12, 42248 (2020).https://doi.org/10.1021/acsami.0c09879
H. Kuzhandaivel, K. Paramasivam, S. Manickam, and K. S. Nallathambi, J. Appl. Electrochem. 53, 1869 (2023).https://doi.org/10.1007/s10800-023-01887-y
H. Qian, W. Yan, Y. Li, X. Zhou, S. Xia, Y. Qin, P. Mao, B. Xie, M. Han, and J. Hu, Small Struct. 6, 2400549 (2025).https://doi.org/10.1002/sstr.202400549
K. K. Pawar, T. U. Kim, A. Mirzaei, P. S. Patil, H. W. Kim, and S. S. Kim, Sens. Actuators B Chem. 423, 136783 (2025).https://doi.org/10.1016/j.snb.2024.136783
M. Balık, V. Bulut, and I. Y. Erdogan, Int. J. Hydrog. Energy 44, 18744 (2019).https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.08.159
C. Zhao, H. Fu, P. He, Y. Bai, F. Chen, N. Shi, L. Mao, X. Yang, S. Xiong, and X. An, Sens. Actuators B Chem. 373, 132630 (2022).https://doi.org/10.1016/j.snb.2022.132630
Z. Xu, Y. Luo, and G. Duan, ACS Appl. Mater. Interfaces 11, 8164 (2019).https://doi.org/10.1021/acsami.8b17251
B. Sharmila, A. K. Sarkar, and P. Dwivedi, IEEE Sens. J. 24, 25558 (2024).https://doi.org/10.1109/JSEN.2024.3416214
N. Wang, W. Tao, X. Gong, L. Zhao, T. Wang, L. Zhao, F. Liu, X. Liu, P. Sun, and G. Lu, Sens. Actuators B Chem. 362, 131803 (2022).https://doi.org/10.1016/j.snb.2022.131803
S. K. Kajli, D. Ray, and S. C. Roy, J. Alloys Compd. 895, 162546 (2022).https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.162546
M. S. Alqahtani, S. H. Mohamed, N. M. A. Hadia, M. Rabia, and M. A. Awad, Phys. Scr. 99, 045939 (2024).https://doi.org/10.1088/1402-4896/ad30b3
K. Ramakrishnan, Y. A. K. Reddy, and B. Ajitha, Surf. Interfaces 41, 103264 (2023).https://doi.org/10.1016/j.surfin.2023.103264
A. Kumar, S. Sahu, and M. Bhattacharjee, ACS Appl. Electron. Mater. 6, 6457 (2024).https://doi.org/10.1021/acsaelm.4c00940
D. Mahana, R. Yadav, P. Singh, S. Husale, and S. K. Muthusamy, Opt. Mater. 148, 114903 (2024).https://doi.org/10.1016/j.optmat.2024.114903
S. Raveesh, V. K. S. Yadav, and R. Paily, IEEE Electron Device Lett. 42, 1021 (2021).https://doi.org/10.1109/LED.2021.3081627
C. Y. Huang, S. H. Yuan, T. C. Li, and W. C. Tu, Optik 247, 167949 (2021).https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2021.167949
M. Weng, J. Zhou, Y. Fan, H. Li, Y. Qin, and W. Feng, Mater. Today Commun. 40, 109681 (2024).https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2024.109681
I. A. Svito, E. Bondarenko, E. Streltsov, A. I. Kulak, and A. V. Mazanik, Opt. Quantum Electron. 57, 192 (2025).https://doi.org/10.1007/s11082-025-08105-3
B. Arslan, G. Demirci, M. Erdoğan, and İ. Karakaya, Appl. Surf. Sci. 402, 218 (2017).https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.01.011
A. A. Milgram, J. Appl. Phys. 54, 1053 (1983).https://doi.org/10.1063/1.332109
S. B. Wang, C. H. Hsiao, S. J. Chang, K. T. Lam, K. H. Wen, S. C. Hung, S. J. Young, and B. R. Huang, Sens. Actuators A Phys. 171, 207 (2011).https://doi.org/10.1016/j.sna.2011.09.011
R. P. Patel, P. M. Pataniya, M. Patel, V. Adepu, P. Sahatiya, and C. K. Sumesh, Sens. Actuators A Phys. 356, 114339 (2023).https://doi.org/10.1016/j.sna.2023.114339
V. Sharma, G. S. Okram, D. Verma, N. P. Lalla, and Y. K. Kuo, ACS Appl. Mater. Interfaces 12, 54742 (2020).https://doi.org/10.1021/acsami.0c16447
S. Lee, W. Y. Lee, B. Jang, T. Kim, J. H. Bae, K. Cho, S. Kim, and J. Jang, IEEE Electron Device Lett. 39, 47 (2017).https://doi.org/10.1109/LED.2017.2779816
M. Tetseo, P. Deb, S. Daimary, and J. C. Dhar, Appl. Phys. A 127, 380 (2021).https://doi.org/10.1007/s00339-021-04532-7
L. Du, and H. Wang, Opt. Express 18, 9113 (2010).https://doi.org/10.1364/OE.18.009113
A. R. Ansari, A. H. Hammad, M. S. Abdel-wahab, M. Shariq, and M. Imran, Opt. Quant. Electron. 52, 426 (2020).https://doi.org/10.1007/s11082-020-02535-x
S. Petrushenko, S. Dukarov, M. Fijalkowski, and V. Sukhov, Vacuum 226, 113349 (2024).https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2024.113349
L. Qin, F. J. Mawignon, M. Hussain, N. K. Ange, S. Lu, M. Hafezi, and G. Dong, Materials 14, 4083 (2021).https://doi.org/10.3390/ma14154083
A. F. Abdulrahman, N. M. Abd-Alghafour, and S. M. Ahmed, Sens. Actuators A Phys. 323, 112656 (2021).https://doi.org/10.1016/j.sna.2021.112656
E. Nurfani, L. Nulhakim, D. M. Muhammad, M. Rozana, and W. Astuti, Opt. Mater. 148, 114948 (2024).https://doi.org/10.1016/j.optmat.2024.114948
