ВПЛИВ ТРИВАЛОСТІ ОСАДЖЕННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ ПЛІВОК ZnSe І ZnSxSe1-x

M. Sozanskyi, R. Chaykivska, P. Shapoval, Io. Yatchyshyn, N. Vytrykush

Анотація


Отримано плівки ZnSe та плівкові тверді розчини заміщення ZnSxSe1-x на скляних підкладках методом хімічного осадження. Проведено рентгенофазовий аналіз плівок, який показав, що покриття складаються з фази ZnSe або ZnSxSe1-x в структурі сфалериту. Досліджено оптичні, морфологічні властивості та елементний склад зразків плівок ZnSe і ZnSxSe1-x залежно від тривалості осадження. Показано, що збільшення часу синтезу з 10 до 40 хв зменшує оптичну ширину забороненої зони з 2,63 до 2,58 еВ для плівок ZnSe і з 3,06 до 2,70 еВ – для плівок ZnSxSe1-x. Поверхня плівок змінюється так, що на початку вона є упакована сферичними частинками приблизно однакового малого розміру (~120–150 нм). Наприкінці осадження розміри частинок збільшуються до ~300 нм для плівок ZnSe і ~500 нм – для плівок ZnSxSe1-x. З’ясовано, що елементний склад плівок ZnSe змінюється незначно під час осадження і є майже стехіометричного складу (Zn47,05Se52,95 при 10 хв і Zn48,49Se51,51 при 40 хв). Елементний склад ZnSxSe1-x під час осадження від 10 до 40 хв змінюється від Zn46,61S35,80Se17,59 до Zn48,19S22,95Se28,86 .

 

Ключові слова: напівпровідникові плівки, цинк селенід, твердий розчин, морфологія тонких плівок, оптична спектроскопія.


Повний текст:

PDF

Посилання


Liu J., Wei A., Zhuang M. et al. Investigation of the ZnSxSe1-x thin films prepared by chemical bath deposition // J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 2013. Vol. 24. No. 4. P. 1348–1353. DOI: https://doi.org/10.1007/s10854-012-0932-1

Agawane G. L., Shin S. W., Vanalakar S. A. et al. Non-toxic novel route synthesis and characterization of nanocrystalline ZnSxSe1-x thin films with tunable band gap characteristics // Mater. Res. Bull. 2014. Vol. 55. P. 106–113. DOI: https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2014.04.002

Pawar S. M., Pawar B. S., Kim J. H. et al. Recent status of chemical bath deposited metal chalcogenide and metaloxide thin films // Curr. Appl. Phys. 2011. Vol. 11. P. 117–161. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cap.2010.07.007

Sozanskyi M. A., Shapoval P. Yo., Chaykivska R. T. et al. Hydrochemical synthesis of zinc selenide (ZnSe) films in the presence of sodium hydroxide and their properties // Visnyk of Lviv Polytechnic National University. Ser. Chem., Materials Technology and their Application. 2016. No. 841. P. 36–42 (in Ukrainian).

Kraus W., Nolze G. Powder Cell for Windows. Berlin, 1999.

Rietveld H. M. A profile refinement method for nuclear and magnetic structures // J. Appl. Cryst. 1969. Vol. 2. P. 65–71. DOI: https://doi.org/10.1107/S0021889869006558

Rodríguez-Carvajal J. Recent developments of the Program FULLPROF // Commission on Powder Diffraction (IUCr). Newsletter, 2001. Vol. 26. P. 12–19.

Leute V., Plate H. The Phase diagram of the Semiconductor Alloy ZnkHg(1-k)SeLTe(1-L) // Ber. Bunsen-Ges. 1989. Vol. 93. P. 757–763. DOI: https://doi.org/10.1002/bbpc.19890930704

Andreev A. A., Bulanyi M. F., Golikov S. A. et al. Synthesis and Some Properties of Single Crystals of the ZnxGd1-xS and ZnSySe1-y Solid Solutions // Russ. J. Inorg. Chem. 1995. Vol. 40. P. 1039–1042.

Sofronov D. S., Sofronova О. M., Kostenyukova E. І. et al. Synthesis of ZnSe Films by Hydrochemical Sedimentation Method // J. Nano- Electron. Phys. 2014. Vol. 6. No. 1. P. 01016-1–01016-4.

Deshmukh L. P., Pingale P. C., Kamble S. S. et al. Role of reducing environment in the chemical growth of zinc selenide thin films // Mater Lett. 2013. Vol. 92. P. 308–312. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matlet.2012.10.098

Sadekar K., Ghule A., Sharma R. Bandgap engineering by substitution of S by Se in nanostructured ZnS1−xSex thin films grown by soft chemical route for nontoxic optoelectronic device applications // J. Alloys Compd. 2011. Vol. 509. P. 5525–5531. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2011.02.089

House J. E. Inorganic chemistry. Elsevier Inc. 2008. 850 p.

Jong-Yeob K., Mee Rahn K., Sun-Young P. Hydrothermal growth control of ZnSe∙N2H4 nanobelts // Cryst. Eng. Comm. 2010. Vol. 12. P. 1803–1808. DOI: https://doi.org/10.1039/b920023a

Sozanskiy M.A. Synthesis of zinc sulfide and zinc selenide films and the structures on their base: Dis. Cand. Chem Sciences: 02.00.01. Lviv, 2017. 146 p. (in Ukrainian)

Tec-Yam S., Rojas J., Rejon V. et al. High quality antireflective ZnS thin films prepared by chemical bath deposition // Mater. Chem. Phys. 2012. Vol. 136, No. 2–3. P. 386–393. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2012.06.063

Liu J., Wei A., Zhuang M. Investigation of the ZnSxSe1-x thin films prepared by chemical bath deposition // J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2013. Vol. 24. No. 4. P. 1348–1353. DOI: https://doi.org/10.1007/s10854-012-0932-1

Ni Y., Zhang L., Zhang L. et. al. Synthesis, conversion and comparison of the photocatalytic and electrochemical properties of ZnSe•N2H4 and ZnSe microrods // Cryst. Res. Technol. 2008. Vol. 43. No. 10. P. 1030–1035. DOI: https://doi.org/10.1002/crat.200711176

Senthilkumar K., Kalaivani T., Kanagesan S. et. al. Synthesis and characterization studies of ZnSe quantum dots // J. Mater. Sci: Mater. Electron. 2012. Vol. 23. No. 11. P. 2048–2052. DOI: https://doi.org/10.1007/s10854-012-0701-1




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vch.5901.131

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.