Субструктура напівпровідникових кестеритних сполук

1.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ КРАЇНИ
СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
КЛАСИЧНИЙ ФАХОВИЙ КОЛЕДЖ
Кваліфікаційна робота бакалавра
СУБСТРУКТУРА НАПІВПРОВІДНИКОВИХ
КЕСТЕРИТНИХ СПОЛУК
Студентка гр. ЕІс3-91
М.С. Осадча
Науковий керівник,
к. ф.-м. н, старший викладач
М.М. Іващенко
Конотоп 2023

2.

2
Актуальність роботи
• Використання кількох технологій при нанесенні плівок для отримання
покращених динамічних і частотних властивостей та характеристик. Створення
системи з найчистішим методом отримання кристалу на основі зєднання
Cu2ZnS4Se4 , Cu2ZnGeSe4.
• При виконанні роботи була проведена пошуково-аналітична робота по
знаходженню інформації з системи онлайн ресурсів.
• Оптимізацію структурних характеристик напівпровідникових плівок зєднання
CZTS можна провести за рахунок формування високоякісних полікристалічних
структур (плівок) типу кестерітов, і їх діагностиці за допомогою РЕМ, та
подальше використання данної технології в розвиток сонячної енергетики.
Мета роботи: полягає у оптимізації структурних характеристик
напівпровідникових плівок, зєднання Cu2ZnS4Se4 , Cu2ZnGeSe4.

3.

CZTS кристалічна структура.
Оранжевий-Cu, сірий-Zn, синій-Sе,
жовтий-S/Ge
3

4.

Ідентифікатори
Хімічна формула
Cu 2 ZnS4Sе4
Молярна маса
439,471 г / моль
Зовнішній вигляд
Зеленувато-чорні кристали
Щільність
4,56 г / см 3
Точка плавління
990 ° С (1810 ° F; 1260 K)
Ширина забороненої зони
1.4-1.5 еВ
Структура
Кристалічна структура
Тетрагональний
Стала решітки a = 0,5435 нм, c = 1,0843 нм, z = 2нм За винятком випадків,
коли вказано інше, дані наведені за матеріалами у їхньому стандартному
стані
• (при 25 ° С, 77 ° К), 100 кПа.

5.

SILAR
• Метод послідовної адсорбції і реакції іонного шару
(Successive ionic layer adsorption and reaction - SILAR)
• S∼10 cm2
• товщина шару 1,0 мкм
• електропровідність n-типу
• оптична заборонена зона 2,6 еВ.
• Електричний питомий опір кімнатної температури
становив ρ =10^3 Ом-см.
5

6.

СПІНОВОВЕ ПОКРИТТЯ
• концентрацієя носіїв ~ 7.9 × 1019 см-3
• рухливість при кімнатній температурі ~ 5.43 см2 V-1 s -1
• оптичние поглинання 104 см-1
• електропровідність р-типу
• оптична заборонена зона 1,5 еВ.
• Електричний питомий опір становив ρ =0 Ом-см.
6

7.

ПОСЛІДОВНЕ ЕЛЕКТРООСАДЖЕННЯ ТА
СЕРПІЛЮВАННЯ
• - цей метод підготовки CuZnS електроосадження є
привабливою технікою через її простоту, низьку
вартість та можливість виготовлення тонких плівок.
7

8.

Висновки
• Найкращим методом нанесення плівки є методика SILAR оскільки виділяється
найкращими характеристиками, а саме: середній розмір кристалітів, ширина
забороненої зони і показник заломлення.
• Оптимізацію структурних характеристик напівпровідникових плівок зєднання
Cu2ZnGeSe4 можна провести за рахунок формування високоякісних
полікристалічних структур (плівок) типу кестерітів, і їх діагностиці за
допомогою РЕМ.
• Дані технології перспективні через широкий розвиток сонячної енергетики.
Вартість сонячної енергії разом з вартістю акумуляторів стрімко знижується
8