مدل‌زنی و شبیه‌سازی الگوی پراش پرتو ایکس مربوط به نقاط کوانتومی ZnSe

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیک، دانشگاه ملایر، همدان، ایران

2 دانشگاه ملایر

3 . استاد، گروه فیزیک، دانشگاه ملایر، همدان، ایران

چکیده
چکیده

در کار حاضر، شبیه‌سازی الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) مربوط به نقاط کوانتومی ZnSe با استفاده از یک کد محاسباتی توسعه یافته انجام می‌شود. ZnSe یک نیم‌رسانای مهم دارای فاز بلوری پایدار با ساختار مکعبی مرکز ‌وجهی و ثابت شبکه 5.6676 آنگستروم است که در حوزه‌های اپتوالکترونیک، آشکارسازهای فروسرخ و فناوری‌های هوا فضایی نیز کاربردهای فراوانی دارد. در این کار پژوهشی، الگوی پراش پرتو ایکس برای دو حالت کُپه‌ای و نانومقیاس ZnSe شبیه‌سازی می‌گردد. از نتایج چنین برمی‌آید که در حالت کپه‌‌ای قله‌ها‌ی پراش کاملاً تیز و باریک هستند که با جدول‌ها‌ و کارت‌ها‌ی استاندارد همخوانی دارد. با این حال، در ابعاد نانو قله‌ها‌ پهن‌تر شده و شدت آنها نیز کم و زیاد می‌شود که نشان دهنده کاهش اندازه بلورک و افزایش نقص‌ها‌ی ساختاری است. مقایسه‌‌ای بین شبیه‌سازی و نیز نتایج تجربی انجام می‌شود که از تطابق بین XRD تجربی و شبیه‌سازی از بابت تعداد قله‌ها، مکان آنها، نسبت شدت‌ها و پهنای قله‌ها نشانگر یک مطابقت خوب می‌باشد. پژوهش پیش‌رو مؤید این مطلب است که شبیه‌سازی XRD ابزار قدرتمند و کارآمدی برای تحلیل ساختاری نانو مواد است که می‌تواند اثرات اندازه و نقص را بر الگوهای پراش به دقت بازتولید کند. لذا برنامه‌ی توسعه‌یافته قادر است در تحلیل و طراحی نانو ساختارهای نیم‌رسانای ZnSe و ترکیبات دیگر کاربرد مهمی داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Modeling and x-ray diffraction pattern simulation of ZnSe quantum dots

نویسندگان English

Zahedeh Kazemi 1
Masoud Rezvani Jalal 2
Dariush souri 3
1 Department of Physics, Faculty of Science, Malayer University, Malayer, Iran
2 Malayer University
3 Department of Physics, Faculty of Science, Malayer University, Malayer, Iran
چکیده English

In the present work, the X-ray diffraction (XRD) pattern of ZnSe quantum dots is simulated using a home-made computer program. ZnSe is an important semiconductor with an FCC-zinc blend stable crystalline phase owing a lattice constant of 5.6676 Å, which has widespread applications in optoelectronics, infrared detectors, and aerospace technology applications. In this study, XRD patterns are simulated for both bulk and nanoscale ZnSe. The results indicate that in the bulk phase, the diffraction peaks are very sharp and narrow, consistent with the standard reference cards. However, at the nanoscale, the peaks broaden and their intensity changes, indicating a reduction in crystallite size and an increase in structural defects. A comparison is made between the simulation and the experimental results, showing that the agreement between the experimental XRD pattern and the simulated one in terms of the number of peaks, their positions, relative intensities, and peak widths indicates good consistency. This research confirms that XRD simulation is a powerful and efficient tool for the structural analysis of nanomaterials, capable of accurately reproducing the effects of size and defects on diffraction patterns. Therefore, the developed program can play a significant role in the analysis and design of ZnSe semiconductor nanostructures and other compounds.

کلیدواژه‌ها English

Crystallite, Crystal structure of ZnSe, X-ray Diffraction (XRD) simulation, Bragg'
s formula, Quantum dots

  • تاریخ دریافت 29 اردیبهشت 1405
  • تاریخ بازنگری 11 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش 14 تیر 1405