Structural and morphological properties of CdSe1-xSx thin films obtained by the method of high-frequency magnetron sputtering

А.І. Кашуба; І.В. Семків; Б. Андрієвський; Г.А. Ільчук; Н.Т. Покладок

doi:10.15330/pcss.25.1.40-44

Автор(и)

А.І. Кашуба Національний університет "Львівська політехніка", Львів, Україна
І.В. Семків Національний університет "Львівська політехніка", Львів, Україна
Б. Андрієвський Кошалінський університет технологій, Кошалін, Польща
Г.А. Ільчук Національний університет "Львівська політехніка", Львів, Україна
Н.Т. Покладок Національний університет "Львівська політехніка", Львів, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.25.1.40-44

Ключові слова:

тонка плівка, твердий розчин, кристалічна структура, рентгенівська флуоресцентна спектроскопія, рентгенівська дифракція, розмір кристалітів, текстурний коефіцієнт

Анотація

Тонкі плівки CdSe_1-xS_x (x= 0.3, 0.4 та 0.6) осаджено на кварцові та кремнієві підкладки методом високочастотного магнетронного напилення. Аналіз хімічного складу та уточнення кристалічної структури досліджено за допомогою рентгенівської флуоресцентної спектроскопії та рентгенівської дифракції. Тонкі плівки CdSe_1-xS_x кристалізуються в гексагональну структуру (тип структури – ZnO, просторова група P6₃mc (№ 186)). Параметри кристалічної решітки (a, c і V), розмір кристалітів (D), деформація (ε), щільність дислокацій (δ) і текстурний коефіцієнт T_C(hkl) оцінювали за результатами рентгенівського дифракційного аналізу. Параметри елементарної комірки зменшуються зі збільшенням вмісту серу в тонкій плівці CdSe_1-xS_x.

Посилання

R. Petrus, H. Ilchuk, A. Kashuba, I. Semkiv, E. Zmiiovska, Optical properties of CdTe thin films obtained by the method of high-frequency magnetron sputtering, Functional Materials, 27(2), 342 (2020); https://doi.org/10.15407/fm27.02.342.

H.A. Ilchuk, L.I. Nykyruy, A.I. Kashuba, I.V. Semkiv, M.V. Solovyov, B.P. Naidych, V.M. Kordan, L.R. Deva, M.S. Karkulovska, R.Y. Petrus, Electron, phonon, optical and thermodynamic properties of CdTe crystal calculated by DFT, Physics and Chemistry of Solid State., 23(2), 261 (2022); https://doi.org/10.15330/pcss.23.2.261-269.

N. Romeo, A. Bosio, V. Canevari, A. Podestà, Recent progress on CdTe/CdS thin film solar cells, Sol. Energy, 77(6), 795 (2014); https://doi.org/10.1016/j.solener.2004.07.011.

A. Kashuba, H. Ilchuk, I. Semkiv, I. Kuno, N. Pokladok, N. Ukrainets, Refractive index and optical dielectric function of CdTe0.9Se0.1 thin film obtained by quasi close-space sublimation method, Functional Materials, 30(3), 332 (2023); https://doi.org/10.15407/fm30.03.332.

B.B. Dumre, N.J. Szymanski, V. Adhikari, I. Khatri, D. Gall, S.V. Khare, Improved optoelectronic properties in CdSexTe1-x through controlled composition and short-range order, Sol. Energy, 194, 742 (2019); https://doi.org/10.1016/j.solener.2019.10.091.

A.I. Kashuba, B. Andriyevsky, Growth and crystal structure of CdTe1–xSex (x≥ 0.75) thin films prepared by the method of high-frequency magnetron sputtering, Low. Temp. Phys., 50(1), 29 (2024); https://doi.org/10.1063/10.0023888.

H.A. Ilchuk, E.O. Zmiiovska, R.Y. Petrus, I.V. Petrovich, I.V. Semkiv, A.I. Kashuba, Dynamics of change of electronic and optical properties of substitutional solid CdSe1-xSx solutions, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 18(1), 59 (2020).

A.I. Kashuba, B. Andriyevsky, O.S. Kushnir, I.V. Semkiv, T.S. Malyi, R.Yu.Petrus, Concentration dependences of electronic band structure of CdSe1-xSx thin films, Appl. Nanosci., 13(7), 4761 (2023); https://doi.org/10.1007/s13204-022-02613-4.

J. Lai, J. Wang, L. Wang, H. Ji, R. Xu, J. Zhang, J. Huang, Y. Shen, J. Min, L. Wang, Y. Xia, Characterization of CdMnTe films deposited from polycrystalline powder source using closed-space sublimation method, Journal of Vacuum Science & Technology A, 33(5), 05E125 (2015); https://doi.org/10.1116/1.4927820.

V. Kosyak, A. Opanasyuk, P.M. Bukivskij, Yu.P. Gnatenko, Study of the structural and photoluminescence properties of CdTe polycrystalline films deposited by close-spaced vacuum sublimation, J. Cryst. Growth. 312(10), 1726 (2010); https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2010.02.034.

H. Ilchuk, R. Petrus, I. Semkiv, A. Kashuba, Directional synthesis of CdX (X= S, Se, and Te) thin films for solar cell application, Springer Proceedings in Physics, 247, 117 (2020); https://doi.org/10.1007/978-3-030-52268-1_9.

S. Prabahar, M. Dhanam, CdS thin films from two different chemical baths-structural and optical analysis, J. Cryst. Growth. 285(1-2), 41 (2005); https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2005.08.008.

S.N. Alamri, The growth of CdTe thin film by close space sublimation system, phys. stat. sol. (a), 200(2), 352 (2003); https://doi.org/10.1002/pssa.200306691.

H.R. Moutinho, F.S. Hasoon, F. Abulfotuh, L.L. Kazmerski, Investigation of polycrystalline CdTe thin films deposited by physical vapor deposition, close‐spaced sublimation, and sputtering, Journal of Vacuum Science and Technology, A, 13(6), 2877 (1995); https://doi.org/10.1116/1.579607.

K.H. Kim, J.S. Chun, X-ray studies of SnO2 prepared by chemical vapour deposition, Thin Solid Films. 141(2), 287 (1986); https://doi.org/10.1016/0040-6090(86)90356-1.