TY - JOUR

T1 - ХИМИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ ПЛЕНОК PBS, ЛЕГИРОВАННЫХ ИТТРИЕМ Y3+

AU - Маскаева, Лариса Николаевна

AU - Басалаев, Илья Дмитриевич

AU - Селянина, Анастасия Дмитриевна

AU - Марков, Вячеслав Филиппович

N1 - Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 23-19-00052).

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - Узкозонный PbS, представляющий полупроводниковое соединение группы АIVВVI, играет важную роль в создании оптоэлектронных устройств, в частности преобразователей солнечной и тепловой энергии нового поколения, фотокатализаторов, инфракрасных детекторов, лазеров, сенсоров. Для расширения области применения тонкопленочного сульфида свинца исследователи применяют легирование, являющееся лучшим способом адаптации физических свойств к устройствам следующего поколения. Анализ литературы показал, что для легирования используют металлы I-VII групп и элементы, обладающие высоким сродством к электрону. В последнее время легирование трехвалентными редкоземельными ионами металлов становится актуальной темой исследований, поскольку электронные орбитали 4 f -5 d значительно улучшают оптоэлектронные свойства сульфида свинца. В настоящей работе предпринята попытка легирования пленок сульфида свинца иттрием, обеспечивающим термоустойчивость. Значительную перспективу имеет легирование в процессе химического осаждения тонких пленок PbS(Y) из водных сред, которое имеет дополнительное преимущество, в частности, его адаптацию к промышленному производству. Анализ публикаций по легированию иттрием сульфида свинца свидетельствует о том, что химическим осаждением возможно получение PbS:Y в виде нанопорошка, вероятность образования которого доказана расчетом изменения энергии Гиббса. Нами использован разработанный ранее и апробированной на большом числе халькогенидов металлов, расчетный метод оценки условий образования твердых фаз PbS, Pb(ОН)2 Y(ОН)3 в трех системах: «PbAc2 - Na3Cit -Y(NO3)3 - NH4OH - (NH2)2CS», «PbAc2 - Na3Cit -Y(NO3)3 - Hlac - NH4OH - (NH2)2CS» и «PbAc2 - Na3Cit - Y(NO3)3 - ЭДТА - NH4OH - (NH2)2CS». В результате проведенных экспериментов на основе установленного расчетом состава реакционной ванны впервые получены пленки PbS с содержанием 0.1 % ат. иттрия толщиной ~870-980 нм с хорошей адгезией к ситалловой подложке. Синтезированные пленки имеют n -тип проводимости, установленный по знаку термоэдс.

AB - Узкозонный PbS, представляющий полупроводниковое соединение группы АIVВVI, играет важную роль в создании оптоэлектронных устройств, в частности преобразователей солнечной и тепловой энергии нового поколения, фотокатализаторов, инфракрасных детекторов, лазеров, сенсоров. Для расширения области применения тонкопленочного сульфида свинца исследователи применяют легирование, являющееся лучшим способом адаптации физических свойств к устройствам следующего поколения. Анализ литературы показал, что для легирования используют металлы I-VII групп и элементы, обладающие высоким сродством к электрону. В последнее время легирование трехвалентными редкоземельными ионами металлов становится актуальной темой исследований, поскольку электронные орбитали 4 f -5 d значительно улучшают оптоэлектронные свойства сульфида свинца. В настоящей работе предпринята попытка легирования пленок сульфида свинца иттрием, обеспечивающим термоустойчивость. Значительную перспективу имеет легирование в процессе химического осаждения тонких пленок PbS(Y) из водных сред, которое имеет дополнительное преимущество, в частности, его адаптацию к промышленному производству. Анализ публикаций по легированию иттрием сульфида свинца свидетельствует о том, что химическим осаждением возможно получение PbS:Y в виде нанопорошка, вероятность образования которого доказана расчетом изменения энергии Гиббса. Нами использован разработанный ранее и апробированной на большом числе халькогенидов металлов, расчетный метод оценки условий образования твердых фаз PbS, Pb(ОН)2 Y(ОН)3 в трех системах: «PbAc2 - Na3Cit -Y(NO3)3 - NH4OH - (NH2)2CS», «PbAc2 - Na3Cit -Y(NO3)3 - Hlac - NH4OH - (NH2)2CS» и «PbAc2 - Na3Cit - Y(NO3)3 - ЭДТА - NH4OH - (NH2)2CS». В результате проведенных экспериментов на основе установленного расчетом состава реакционной ванны впервые получены пленки PbS с содержанием 0.1 % ат. иттрия толщиной ~870-980 нм с хорошей адгезией к ситалловой подложке. Синтезированные пленки имеют n -тип проводимости, установленный по знаку термоэдс.

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=53846393

U2 - 10.37952/ROI-jbc-01/23-73-3-1

DO - 10.37952/ROI-jbc-01/23-73-3-1

M3 - Статья

VL - 73

SP - 1

EP - 11

JO - Бутлеровские сообщения

JF - Бутлеровские сообщения

SN - 2074-0212

IS - 3

ER -