ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ПЛЕНОК ХАЛЬКОГЕНИДОВ МЕТАЛЛОВ. ЧАСТЬ 39. ХИМИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ ТОНКИХ ПЛЕНОК ZNS ТИОАЦЕТАМИДОМ

Результат исследований: Вклад в журналСтатья

Аннотация

Тонкие пленки ZnS перспективны в качестве буферного слоя в солнечных элементах, на их основе разрабатывают фотогальванические элементы, фотоэлектрические датчики, светоизлучающие диоды. Для получения тонких пленок ZnS путем гидрохимического осаждения в качестве халькогенизатора используют тиоацетамид или тиомочевину, а роль лигандов выполняет в основном аммиак, триэтаноламин и цитрат натрия, осуществляя процесс в щелочной среде. В настоящей работе с целью прогнозирования условий гидрохимического осаждения пленок ZnS проведен анализ ионных равновесий в двух, отличающихся по кислотности среды, реакционных системах «ZnCl2 - NH4OH - CH3CSNH2» и «ZnCl2 - CH3CSNH2 - KHC8H4O4». Анализ ионных равновесий показал, что при рН > 7 в первой ванне ~80% металла находится в форме нейтрального гидроксокомплекса Zn(OH)2, а во второй в диапазоне 0 ≤ pH ≤ 7 - более 98% цинка присутствует в виде ацетатных комплексов Zn(CH3COO)+ и Zn(CH3COO)2. Термодинамическая оценка граничных условий образования сульфида цинка позволила сделать вывод о возможности формирования пленки сульфида цинка в обеих системах без примеси гидроксида Zn(OH)2. Из обеих систем гидрохимическим осаждением получены пленки ZnS толщиной ~100 нм. С использованием локального энерго-дисперсионного элементного анализа установлено, что среднее соотношение между основными элементами Zn и S в слоях, полученных в щелочной среде, составляет 49.48 и 50.52 ат.%, а в синтезированных из кислых растворов - 50.35 и 49.65 ат.%. По данным проведенной электронной микроскопии до 85 % агломератов, сформированных из частиц, образующих пленку ZnS в щелочной реакционной ванне, имеют средние размеры 200-450 нм. При этом имеются агрегаты, размеры которых достигают 700 нм. Слои же, осажденные из относительно кислых растворов, отличаются более высокой степенью дисперсности. В них до ~90%, образующих пленку частиц находится в наноразмерном диапазоне от 50 до 90 нм.
Переведенное названиеChemical bath synthesis of metal chalcogenide films. Part 39. Chemical bath deposition of ZnS films by thioacetamide
Язык оригиналаРусский
Страницы (с-по)115-126
Число страниц10
ЖурналБутлеровские сообщения
Том57
Номер выпуска1
СостояниеОпубликовано - 2019

ГРНТИ

  • 31.00.00 ХИМИЯ

Уровень публикации

  • Перечень ВАК

Fingerprint Подробные сведения о темах исследования «ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ПЛЕНОК ХАЛЬКОГЕНИДОВ МЕТАЛЛОВ. ЧАСТЬ 39. ХИМИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ ТОНКИХ ПЛЕНОК ZNS ТИОАЦЕТАМИДОМ». Вместе они формируют уникальный семантический отпечаток (fingerprint).

Цитировать