خواص فیلم های ZnS لایه نشانی شده به روش حمام شیمیایی

Effect of bath concentration, temperature on the growth and properties of chemical bath deposited ZnS films

اثر غلظت و دمای حمام بر رشد و خواص فیلم های ZnS لایه نشانی شده به روش حمام شیمیایی

ABSTRACT

Uniform, specular and adherent ZnS films were grown by chemical bath deposition process with ammonia as the only complexing agent and thioacetamide as the source of sulphur. The effects of bath temperature, concentration of the zinc salt, thioacetamide and ammonia on the growth of ZnS films were investigated with an objective to optimize the bath concentration and temperature. This optimization was done to reduce the deposition time and achieve the desired thickness without the need for repeated depositions in fresh baths. Structural, morphological and optical properties of the films deposited at 60 C (optimized bath temperature) with different concentrations of thioacetamide in the bath are reported. Film formation mechanism and reason for the film peel-off from the substrate at higher zinc salt as well as thioacetamide concentrations are explained. Crystallinity of the film and the surface roughness were found to increase with increase in thioacetamide concentration in the bath. Films deposited under optimized conditions were found to be nanocrystalline, cubic in structure. FTIR studies revealed the presence of trace amount of hydroxide. The optical band gap was found to increase from 3.70 eV to 3.95 eV with decrease in thioacetamide concentration. The average transmittance of films deposited at different bath temperatures was found to be >80% in the wavelength range 400e1500 nm.  2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

 جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید .

چکیده

فیلم های یکنواخت و چسبنده ZnS توسط فرآیند لایه نشانی حمام شیمیایی همراه با آمونیاک بعنوان تنها عامل کمپلکس ساز و تیواستامید بعنوان منبع گوگرد رشد داده شدند. اثرات دمای حمام و غلظت نمک روی، تیواستامید و امونیاک بر رشد فیلم های ZnS با هدف بهینه سازی غلظت حمام و دما بررسی شدند. این بهینه سازی برای کاهش زمان لایه نشانی و دست یابی به ضخامت دلخواه بدون نیاز به لایه نشانی های مکرر در حمام های تازه انجام شد. خواص ساختاری، مورفولوژیکی و نوری فیلم های لایه نشانی شده در °C 60 (دمای بهینه سازی شده حمام) با غلظت های مختلف تیواستامید در حمام گزارش شده اند. مکانیزم تشکیل فیلم و علت کنده شدن فیلم از زیرلایه در غلظت های نمک روی و تیواستامید بیشتر توضیح داده می شوند. بلورینگی فیلم و ناهمواری سطح با افزایش غلظت تیواستامید در حمام افزایش یافتند. فیلم های لایه نشانی شده تحت شرایط بهینه سازی شده نانوبلوری و ساختاری مکعبی داشتند. مطالعات FTIR حضور مقدار ناچیزی هیدروکسید را نشان داد. شکاف باند نوری با کاهش در غلظت تیواستامید از eV 70/3 تا eV 95/3 افزایش یافتند. مقدار عبور متوسط فیلم های لایه نشانی شده در دماهای مختلف حمام در دامنه طول موج nm 1500-400 بیش از 80 درصد بود.

 جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.