Влияние температуры химического осаждения на структурные, оптические и электрические свойства тонких пленок сульфида кадмия

Аннотация

Изучено влияние температуры синтеза (60-90 °С) на структурные, оптические
и электрические свойства тонких пленок CdS, осажденных методом химического осаждения (CBD) при постоянной концентрации прекурсора и времени осаждения. Из рентгеноструктурного анализа было установлено, что структура тонких пленок CdS изменяется в зависимости от температуры. При более низкой температуре преобладала шестиугольная структура, а при высокой температуре – кубическая. По данным спектроскопии в области УФ и видимого диапазона была рассчитана ширина запрещенной зоны конечных тонких пленок CdS, и установлено, что она уменьшается с повышением температуры.
Удельное сопротивление тонких пленок CdS также уменьшалось с увеличением температуры синтеза

REFERENCES
1. Kumar S., Sharma P., Sharma V. CdS nanofi lms: effect of deposition temperature on morphology and
optical band gap. Physica Scripta, 2013, v. 88(4), p. 045603. DOI:
https://doi.org/10.1088/0031-8949/88/04/045603
2. Rondiyaa S., Rokadea A., Gabhalea B., Pandharkara S., Chaudharia M., Dateb A., et al. Effect
of bath temperature on optical and morphology properties of CdS thin fi lms grown by chemical bath
deposition. Energy Procedia, 2017, v. 110, pp. 202–209. DOI: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.03.128
3. Fangyang Liu, Yanqing Lai, Jun Liu, Bo Wang, Sanshuang Kuang, Zhian Zhang, et al. Characterization
of chemical bath deposited CdS thin fi lms at different deposition temperature. J. Alloys Compd., 2010,
v. 493(1–2), pp. 305–308. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.12.088
4. Hariech S., Aida M. S., Bougdira J., Belmahi M., Medjahdi G., Genиve D., et al. Cadmium sulfi de thin
fi lms growth by chemical bath deposition. J. Semicond., 2018, v. 39(3), p. 034004. DOI: https://doi.org/10.1088/1674-4926/39/3/034004
5. Mane R. S., Lokhande C. D. Chemical deposition method for metal chalcogenide thin fi lms. J. Mater.
Chem. Phys., 2000, v. 65(1), p. 1–31. DOI: https://doi.org/10.1016/s0254-0584(00)00217-0
6. Hodes G. Chemical solution deposition of semiconductor fi lms. Monograph, Boca Raton, CRC
Press, 2002, 388 p. DOI: https://doi.org/10.1201/9780203909096
7. George P. J., Sanchez-Juarez A., Nair P. K. Modifi cation of electrical, optical and crystalline propertiesof chemically deposited CdS fi lms by thermal diffusion of indium and tin. Semicond. Sci. Technol., 1996, v.
11(7), pp. 1090–1095. DOI: https://doi.org/10.1088/0268-1242/11/7/021
8. Oliva A. I., Solis-Canto O., Castro-Rodriguez R., Quintana P. Formation of the band gap energy on CdS
thin fi lms growth by two different techniques Thin Solid Films, 2001, v. 391(1), pp. 28–35. DOI: https://doi.org/10.1016/s0040-6090(01)00830-6
9. Lejmi N., Savadogo O. The effect of heteropolyacids and isopolyacids on the properties of
chemically bath deposited CdS thin fi lms. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 2001, v. 70(1), pp. 71–83. DOI: https://doi.org/10.1016/s0927-0248(00)00412-8
10. Gray D.E. American Institute of Physics Handbook. 3rd Edition, McGraw-Hill, New York, pp. 4–58.
11. Ravi Kant Choubey, Dipti Desai, Kale S. N., Sunil Kumar. Effect of annealing treatment and
deposition temperature on CdS thin fi lms for CIGS solar cells applications. J. Mater. Sci: Mater. in Elec.,
2016, v. 27(8), pp. 7890–7898. DOI: https://doi.org/10.1007/s10854-016-4780-2
12. Lo Y. S., Choubey R. K., Yu W. C., Hsu W. T., Lan C. W. Shallow bath chemical deposition of CdS
thin fi lm. Thin Solid Films, 2011, v. 520(1), pp. 217-223. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tsf.2011.07.035
13. Cortes A., Gomez H., Marotti R. E., Riveros G., Dalchiele E. A. Grain size dependence of the bandgap
in chemical bath deposited CdS thin fi lms. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 2004, v. 82(1-2), pp. 21–34. DOI:
https://doi.org/10.1016/j.solmat.2004.01.002 
14. Ahmad F. R., Yakimov A., Davis R. J., Her J. H., Cournoyer J. R., Ayensu N. M. Effect of thermal annealing
on the properties of cadmium sulfi de deposited via chemical bath deposition. Thin Solid Films, 2013,
v. 535, pp. 166–170. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tsf.2012.10.085
15. Rakhshani A. E., Al-Azab A. S. Characterization of CdS fi lms prepared by chemical-bath deposition.
J. Phys. Condens. Matter., 2000, v. 12, pp. 8745–8756. DOI: https://doi.org/10.1088/0953-8984/12/40/316
16. Al Kuhaimi S. A. // Vacuum, 1998, v. 51, pp. 349–55.
17. Zelaya-Angel O., Alvarado-Gil J. J., Lozada-Morales R., Vargas H., Ferreira da Silva A. Band-gap
shift in CdS semiconductor by photoacoustic spectroscopy: Evidence of a cubic to hexagonal lattice transition.
Appl. Phys. Lett., 1994, v. 64(3), pp. 291–293. DOI: https://doi.org/10.1063/1.111184
18. Chopra K. L. Thin Film Phenomena. McGraw-Hill, New York, 1969, 266 p.
19. Pattabi M., Uchil J. Synthesis of cadmium sulphide nanoparticles. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 2000,
v. 63(4), pp. 309–314. DOI: https://doi.org/10.1016/s0927-0248(00)00050-7
20. Hani Khallaf, Isaiah O. Oladeji, Guangyu Chai, Lee Chow. Characterization of CdS thin fi lms grown by
chemical bath deposition using four different cadmium sources. Thin Solid Films, 2008, v. 516(21), pp. 7306–
7312. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tsf.2008.01.004
21. Sasikala G., Thilakan P., Subramanian C. Modifi cation in the chemical bath deposition apparatus,
growth and characterization of CdS semiconducting thin fi lms for photovoltaic applications. Sol. Ener gy
Mater. Sol. Cells, 2000, v. 62(3), pp. 275–293. DOI: https://doi.org/10.1016/s0927-0248(99)00170-1
22. Toma A., Vigil O., Alvarado-Gil J. J., Lozada-Morales R., Zelaya-Angel O., Vargas H., et al. Infl uence
of thermal annealings in different atmospheres on the band-gap shift and resistivity of CdS thin fi lms. J. Appl.
Phys., 1995, v. 78(4), p. 2204–2207. DOI: https://doi.org/10.1063/1.360136