Исследование структурных и оптических свойств тонких пленок CdS в зависимости от времени химического осаждения
Белорусский республиканский фонд фундаментальных исследований (БРФФИ), Т21АРМ-003
Комитет Науки МОНКС Республики Армения, 21SC-BRFFR-1C003
Государственная программа научных исследований Республики Беларусь «Физическое материаловедение, новые материалы и технологии», 1.4.1
Гременок В.Ф.
1,2, Зарецкая Е.П.
1, Станчик А.В.
1,2, Бускис К.П.
1, Пашаян С.T.
3, Toкмаджян A.С.
4, Мусаелян A.С.
4, Петросян С.Г.
41Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению, Минск, Беларусь
2Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, Минск, Беларусь
3Институт физических исследований Национальной академии наук Армении, Аштарак, Армения
4Институт радиофизики и электроники НАН Армении, Аштарак, Армения
Email: gremenok@gmx.net, ezaret@physics.by, alena.stanchik@bk.ru, konstantinbuskis@gmail.com, stpashayan@gmail.com, anna.tokmajyan@mail.ru, ashmusa@mail.ru, stepan.petrosyan@rau.am
Поступила в редакцию: 27 ноября 2023 г.
В окончательной редакции: 24 января 2024 г.
Принята к печати: 28 февраля 2024 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2024 г.
Тонкие пленки CdS были получены химическим осаждением на стеклянные подложки для потенциального применения в качестве буферных слоев в тонкопленочных фотопреобразователях. Методами рентгеновского фазового анализа и спектроскопии комбинационного рассеяния установлено, что синтезированные в оптимальных технологических режимах пленки CdS кристаллизуются в гексагональной структуре вюрцита. Показано, что время осаждения оказывает влияние на скорость роста, морфологические и микроструктурные характеристики синтезированного материала. С увеличением длительности синтеза при заданной температуре раствора наблюдается значительное снижение шероховатости поверхности, сопровождаемое уменьшением размеров кластеров кристаллитов и микроструктурных дефектов. Оптическая ширина запрещенной зоны пленок CdS составляет 2.53-2.57 eV. Наличие ярко выраженной зеленой полосы излучения в спектрах фотолюминесценции показывает, что пленки CdS обладают высокой степенью кристалличности при минимальной плотности дефектов. Ключевые слова: пленки CdS, химическое осаждение, микроструктура, оптические свойства, оптическая ширина запрещенной зоны, спектры фотолюминесценции.
- K.L. Chopra, R.C. Kainthla, D.K. Pandya, A.P. Thakoor. Physics of Thin Films (Academic Press, NY., 1982)
- M.A. Green, E.D. Dunlop, J. Hohl-Ebinger, M. Yoshita, N. Kopidakis, K. Bothe, D. Hinken, M. Rauer, X. Hao. Prog. Photovolt. Res. Appl., 30, 687 (2022). DOI: 10.1002/pip.3595
- M.G. Buonomenna. Symmetry, 15 (9), 1718 (2023). DOI: 10.3390/sym15091718
- A. Romeo, E. Artegiani. Energies, 14 (6), 1684 (2021). DOI: 10.3390/en14061684
- T. Nakada, M. Mizutani, Y. Hagiwara, A. Kunioka. Solar Energy Materials \& Solar Cells, 67, 255 (2001). DOI: 10.1016/s0927-0248(00)00289-0
- M. Islam, S. Hossain, M. Aliyu, P. Chelvanathan, Q. Huda, M. Karim, K. Sopian, N. Amin. Energy Procedia, 33, 203 (2013). DOI: 10.1016/j.egypro.2013.05.059
- P. Jackson, D. Hariskos, R. Wuerz, O. Kiowski, A. Bauer, T.M. Friedlmeier, M. Powalla. Phys. Status Sol. Rapid Res. Lett., 9 (1), 28 (2015). DOI: 10.1002/pssr.201409520
- L.A. Kosyachenko. Solar Cells-Thin-Film Technologies (InTech, 2011)
- M.A. Nusimovici, M. Balkanski, J.L. Birman. Phys. Rev. B, 1, 595 (1970). DOI: 10.1103/PhysRevB.1.595
- A.I. Oliva, O. Soli s-Canto, R. Castro-Rodri guez, P. Quintana. Thin Solid Films, 391 (1), 28 (2001). DOI: 10.1016/S0040-6090(01)00830-6
- R. Castro-Rodri guez, A.I. Oliva, Victor Sosa, F. Caballero-Briones, J.L. Pena. Appl. Surf. Sci., 161 (3-4), 340 (2000). DOI: 10.1016/S0169-4332(99)00574-7
- P.J. George, A. Sanchez-Juarez, P.K. Nair. Semicond. Sci. Technol., 11, 1090 (1996). DOI: 10.1088/0268-1242/11/7/021
- A.E. Rakhshani, A.S. Al-Azab. J. Phys.: Cond. Matt., 12, 8745 (2000). DOI: 10.1088/0953-8984/12/40/316
- P.J. Sebastian, Hailin Hu. Adv. Mater. Opt. Electron, 4, 407 (1994). DOI: 10.1002/amo.860040604
- N. Lejmi, O. Savadogo. Solar Energy Materials \& Solar Cells, 70, 71 (2001). DOI: 10.1016/S0927-0248(00)00412-8
- H. Moualkia, S. Hariech, M.S. Aida. Thin Solid Film, 518, 1259 (2009). DOI: 10.1016/j.tsf.2009.04.067
- M.G. Sandoval-Paz, R. Rami rez-Bon. Thin Solid Film, 517, 6747 (2009). DOI: 0.1016/j.tsf.2009.05.045
- A.S. Najm, H.S. Naeem, H.Sh. Majdi, S.A. Hasbullah, H.A. Hasan, K. Sopian, B. Bais, H.J. Al-Iessa, H.A. Dhahad, J.M. Ali, A.J. Sultan. Sci. Rep., 12, 15295 (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-19340-z
- F. Lisco, P.M. Kaminski, A. Abbas, K. Bass, J.W. Bowers, G. Claudio, M. Losurdo, J.M. Walls. Thin Solid Films, 582, 323 (2015). DOI: 10.1016/j.tsf.2014.11.062
- A. Ashok, G. Regmi, A. Romero-Nunez, M. Solis-Lopez, S. Velumani, H. Castaneda. J. Materials Science: Materials in Electronics, 31, 7499 (2020). DOI: 10.1007/s10854-020-03024-3
- D. Abou-Ras, G. Kostorz, A. Romeo, D. Rudmann, A.N. Tiwari. Thin Solid Films, 481, 118 (2005). DOI: 10.1016/j.tsf.2004.11.033
- S. Aksay. Eskisehir Technical Univ. J. Sci. and Tech. A - Appl. Sci. and Eng., 19 (4), 1013 (2018). DOI: 10.18038/aubtda.425869
- D.K. Schroeder. Semiconductor Materials and Device Characterization (Wiley, N.Y., 1990)
- J. Tauc. Optical properties of solids (Amsterdam, North-Holland, 1970)
- J.P. Enri quez, X. Mathew. Solar Energy Materials \& Solar Cells, 76, 313 (2003). DOI: 10.1016/S0927-0248(02)00283-0
- F. Urbach. Phys. Rev., 92 (5), 1324 (1953). DOI: 10.1103/physrev.92.1324. ISSN 0031-899X
- P.J.L. Herve, L.K.J. Vandamme. Infrared Phys. and Technol., 35, 609 (1994). DOI: 10.1016/1350-4495(94)90026-4
- R. Lozada-Morales, O. Zelaya-Angel. Thin Solid Films, 281-282, 386 (1996). DOI: 10.1016/0040-6090(96)08621-X
- S. Hariech, J. Bougrida, M. Belmahi, G. Medjahdi, M.S. Aida, A. Zertal. Bull. Mater. Sci., 45, 78 (2022). DOI: 10.1007/s12034-022-02661-0
- P.K. Narayanam, P. Soni, P. Mohanta, R.S. Srinivasa, S.S. Talwar, S.S. Major. Mater. Chem. Phys., 139, 196 (2013). DOI: 10.1016/J.MATCHEMPHYS.2013.01.022
- K.S. Ramaiah, R.D. Pilkington, A.E. Hill, R.D. Tomlinson, A.K. Bhatnagar. Mater. Chem. Phys., 68, 22 (2001). DOI: 10.1016/S0254-0584(00)00281-9
- S.R. Meher, D.K. Kaushik, A. Subrahmanyam. J. Materials Science: Materials in Electronics, 28 (8), 6033 (2017). DOI: 10.1007/s10854-016-6279-2
- J. Aguilar-Hernandez, G. Contreras-Puente, A. Morales-Acevedo, O. Vigil-Galan, F. Cruz-Gandarilla, J. Vidal-Larramendi, A. Escamilla-Esquivel, H. Hernandez-Contreras, M. Hesiquio-Garduno, A. Arias-Carbajal, M. Chavarri a-Castaneda, G. Arriaga-Meji a. Semicond. Sci. Technol., 18, 111 (2003). DOI: 10.1088/0268-1242/18/2/308
- O. Madelung. Semiconductors-Basic Data. 2nd rev. ed (Berlin, Springer, 1996).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.