Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của áp suất khí mang đến các tính chất cấu trúc, quang học và quang điện của màng mỏng thiếc sunfua được chế tạo bằng phương pháp pyrolisis phun sương
Tóm tắt
Bài báo báo cáo về các màng mỏng thiếc sunfua (SnS) được lắp đặt bằng kỹ thuật pyrolisis phun sương nebulizer với việc thay đổi áp suất (0.1, 0.15, 0.2 và 0.25 Pascal) ở nhiệt độ $$350^{\circ }\hbox {C}$$ và đặc trưng của chúng. Ảnh hưởng của áp suất khí mang đến các tính chất cấu trúc, hình thái, quang học và điện của màng được xác định bằng các phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), phát xạ tia X tán xạ năng lượng, kính hiển vi lực nguyên tử, quang phổ UV-Vis và đo hiệu ứng Hall. Các tham số cấu trúc như mật độ cực, hệ số hướng, kích thước tinh thể, biến dạng vi mô và mật độ khuyết tật được phân tích từ dữ liệu XRD. Nghiên cứu kính hiển vi điện tử quét cho thấy hình thái và độ nhám bề mặt của màng có chất lượng cao hơn, mà mô hình này tăng lên theo áp suất. Các nghiên cứu quang học về màng cho thấy sự thay đổi khoảng cách ban nhạc từ 1.78 đến 1.66 eV khi áp suất tăng từ 0.1 đến 0.2 Pa. Một đỉnh phát xạ mạnh đơn lẻ tại khoảng 825 nm được quan sát trong quang phổ phát quang, với độ mạnh được cải thiện, mà có thể được quy cho phát xạ gần bờ ban nhạc. Màng SnS được phát triển cho thấy tính dẫn điện loại p, điều này đã được xác nhận từ việc đo hiệu ứng Hall. Độ dẫn điện thấp và nồng độ mang điện cao lần lượt được phát hiện là $$0.235\,\Omega \,\hbox {cm}$$ và $$5.04\times 10^{18}\,\hbox {cm}^{-3}$$. Những thuộc tính này sau đó được liên hệ với các thông số lắp đặt. Hơn nữa, để nghiên cứu các tính chất quang điện của màng SnS, một tế bào mặt trời tiếp hợp FTO/n-CdS/p-SnS/Al đã được chế tạo cho thấy hiệu suất chuyển đổi đạt 0.16%.
Từ khóa
#tin sulphide #thin films #nebulizer spray pyrolysis #carrier gas pressure #structural properties #optical properties #photovoltaic propertiesTài liệu tham khảo
Sall T, Soucase B M, Mollar M and Sans J A 2016 J. Electron. Mater. 46 1714
Ogah O E, Zoppi G, Forbes I and Miles R W 2009 Thin Solid Films 517 2485
Mani P, Manikandan K and Joseph Prince J 2016 J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 27 9255
Gomez A, Martinez H, Calixto-Rodriguez M, Avellaneda D, Reyes P G and Flores O 2013 J. Mater. Sci. Eng. B 3 352
Santhosh Kumar K, Gowri Manohari A, Dhana Pandian S and Mahalingam T 2014 Mater. Lett. 131 167
Ghosh B, Bhattacharjee R, Banerjee P and Das S 2011 Appl. Surf. Sci. 257 3670
Ristov M, Sinadinovski G, Mitreski M and Ristova M 2001 Sol. Energy Mater. Sol. Cells 69 17
Ghosh B, Das M, Banerjee P and Das S 2009 Semicond. Sci. Technol. 24 025024
Vidal J, Lany S, Avezac M, Zunger A, Zakutayev A, Francis J et al 2012 Appl. Phys. Lett. 100 032104
Louise S Price, Ivan P Parkin, Amanda Hardy M E and Robin Clark J H 1999 Chem. Mater. 11 1792
Ramakrishna Reddy K T, Purandar Reddy P, Miles R W and Datta P K 2001 Opt. Mater. 17 295
Chalapathi U, Poornaprakash B and Si-Hyun P, 2016 Sol. Energy 139 238
Henry J, Mohanraj K, Kannan S, Barathan S and Sivakumar G 2013 Eur. Phys. J. Appl. Phys. 61 10301
Miles R W, Ogah O E, Zoppi G and Forbes I 2009 Thin Solid Films 517 4702
Ghazali A, Zainal Z, Hussein M Z and Kassim A 1998 Sol. Energy Mater. Sol. Cells 55 237
Ramakrishna Reddy K T, Purandhara Reddy P, Datta P K and Miles R W 2002 Thin Solid Films 404 116
Sinsermsuksakul P, Heo J, Noh W, Hock A S and Gordon R G 2011 Adv. Energy Mater. 1 1116
Abdelrahman A E, Yunus W M M and Arof A K 2012 J. Non-Cryst. Solids 358 1447
Reddy N K and Ramakrishna Reddy K T 1998 Thin Solid Films 325 4
Guneri E, Ulutas C, Kirmizigul F, Altindemir G, Gode F and Gumus C 2010 Appl. Surf. Sci. 257 1189
Santhosh Kumar K, Manoharan C, Dhana Pandian S, Gowri Manohari A and Mahalingam T 2014 Optik 125 3996
Sajeesh T H, Jinesh K B, Sudha Kartha C and Vijayakumar K P 2012 Appl. Surf. Sci. 258 6870
Voznyi A, Kosyak V, Opanasyuk A, Tirkusova N, Grase L, Medvids A et al 2016 Mater. Chem. Phys. 173 1
Opanasyuk A S, Kurbatov D I, Kosyak V V, Kshniakina S I and Danilchenko S N 2012 Crystallogr. Rep. 57 927
Hadjiev V G, De D, Peng H B, Manongdo J and Guloy A M 2013 Phys. Rev. B 87 104302
Kherchachi I B, Saidi H, Attaf A, Attaf N, Bouhdjar A, Bendj-didi H et al 2016 Optik 127 4043
Sinsermsuksakul P, Heo J Y, Noh W, Hock A S and Gordon R G 2011 Adv. Energy Mater. 1 1116
Reddy N K, Devika M and Gunasekhar K R 2014 Thin Solid Films 558 326
Srinivasa Reddy T and Santhosh Kumar M C 2016 RSC Adv. 6 95680
Zimin S P, Gorlachev E S, Amirov I I, Naumov V V, Dubov G A, Gremenok V F et al 2014 Semicond. Sci. Technol. 29 015009
Rath T, Gury L, Sanchez-Molina I, Martinez L and Haque S A 2015 Chem. Commun. 51 10198
Sall T, Mollar M and Mari B 2016 J. Mater. Sci. 51 7607
Xu J, Yang Y and Xie Z 2014 Chalcogenide Lett. 11 485
Majeed Khan M A and Khan W 2016 J. Electron. Mater. 8 4453
Selim M S, Gouda M E, El-Shaarawy M G, Salem A M and Abd El-Ghany W A 2013 Thin Solid Films 527 164
Cheng S, He Y, Chen G, Cho E-C and Conibeer G 2008 Surf. Coat. Technol. 202 6070
Nair P K, Garcia-Angelmo A R and Nair M T S 2016 Phys. Status Solidi A 213 170
Jain P and Arun P 2013 Thin Solid Films 548 241
Ramakrishna Reddy K T, Sreedevi G and Miles R W 2013 J. Mater. Sci. Eng. A 3 182
El-Nahass M M, Zeyada H M, Aziz M S and El-Ghamaz N A 2002 Opt. Mater. 20 159
Kiruthigaa G, Manoharan C, Bououdina M, Ramalingam S and Raju C 2015 Solid State Sci. 44 32
Ghosh B, Das M, Banerjee P and Das S 2008 Appl. Surf. Sci. 254 6436
Reddy N K and Ramakrishna Reddy K T 2005 Solid-State Electron. 49 902
Devika M, Reddy N K, Ramesh K, Ganesan V, Gopal E S R and Ramakrishna Reddy K T 2006 Appl. Surf. Sci. 253 1673
Sajeesh T H, Anita Warrier R, Sudha Kartha C and Vijayakumar K P 2010 Thin Solid Films 518 4370
Barote M A, Yadav A A, Chavan T V and Masumdar E U 2011 Digest J. Nanomater. Biostruct. 6 979
Ramakrishna Reddy K T, Reddy N K and Miles R W 2006 Sol. Energy Mater. Sol. Cells 90 3041