TY - JOUR

T1 - ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК PBS - LA2S3 ГИДРОХИМИЧЕСКИМ ОСАЖДЕНИЕМ

AU - Окулова, Анастасия Игоревна

AU - Маскаева, Лариса Николаевна

AU - Поздин, Андрей Владимирович

AU - Марков, Вячеслав Филиппович

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - Узкозонный PbS (Eg ~0.4 эВ) широко применяется в оптоэлектронике в качестве ИК фотодетекторов, датчиков, оптических переключателей, газочувствительных сенсоров. Легирование тонких пленок PbS различными ионами металлов, включая редкоземельные, влияет на изменение структурных и оптоэлектронных свойств, и, следовательно, на функциональные свойства. Введение ионов La3+ в пленки PbS имеет несколько эффектов. Прежде всего, ионы лантана могут изменять основность поверхности пленки сульфида свинца, что может способствовать повышению ее газочувствительности. Кроме того, длительность восстановления пленок PbS после контакта с газом может быть улучшена при легировании ионами обсуждаемого редкоземельного металла. Это связано с изменениями в структуре и электронных свойствах пленки, которые способствуют более быстрой рекомбинации зарядов. Таким образом, легирование тонких пленок PbS ионами лантана может привести к улучшению их функциональных свойств, что делает такие пленки перспективными для применения в газочувствительных устройствах, а наночастицы La@PbS в качестве фотокатализаторов и транзисторов. Большинство исследователей отдают предпочтение получению и легированию пленок PbS лантаном методом спрей пиролиза. Однако низкотемпературное химическое осаждение тонких пленок PbS(La) из водных растворов обладает существенными преимуществами: простотой, дешевизной и возможностью его внедрения в промышленное производство. Среди существующих приемов получения тонких пленок наиболее простой в технологическом отношении, не требующий дорогостоящего оборудования из-за относительно низких температур синтеза - метод химического осаждения из водных сред. С целью поиска оптимальных условий получения в настоящей работе проведен предварительный анализ ионных равновесий в реакционной системе «PbAc2 - LaCl3 - Na3С6Н5О7 - NH4OH - N2H4CS», позволивший установить концентрационные области образования твердых фаз PbS и гидроксидов свинца Pb(OH)2 и лантана La(OH)3. На основе выбранной рецептуры впервые химическим осаждением при температуре 353 K в течение 90 минут на стеклянных подложках получены светло-серые пленки PbS, легированные лантаном, толщиной 480±30 нм n -типа проводимости.

AB - Узкозонный PbS (Eg ~0.4 эВ) широко применяется в оптоэлектронике в качестве ИК фотодетекторов, датчиков, оптических переключателей, газочувствительных сенсоров. Легирование тонких пленок PbS различными ионами металлов, включая редкоземельные, влияет на изменение структурных и оптоэлектронных свойств, и, следовательно, на функциональные свойства. Введение ионов La3+ в пленки PbS имеет несколько эффектов. Прежде всего, ионы лантана могут изменять основность поверхности пленки сульфида свинца, что может способствовать повышению ее газочувствительности. Кроме того, длительность восстановления пленок PbS после контакта с газом может быть улучшена при легировании ионами обсуждаемого редкоземельного металла. Это связано с изменениями в структуре и электронных свойствах пленки, которые способствуют более быстрой рекомбинации зарядов. Таким образом, легирование тонких пленок PbS ионами лантана может привести к улучшению их функциональных свойств, что делает такие пленки перспективными для применения в газочувствительных устройствах, а наночастицы La@PbS в качестве фотокатализаторов и транзисторов. Большинство исследователей отдают предпочтение получению и легированию пленок PbS лантаном методом спрей пиролиза. Однако низкотемпературное химическое осаждение тонких пленок PbS(La) из водных растворов обладает существенными преимуществами: простотой, дешевизной и возможностью его внедрения в промышленное производство. Среди существующих приемов получения тонких пленок наиболее простой в технологическом отношении, не требующий дорогостоящего оборудования из-за относительно низких температур синтеза - метод химического осаждения из водных сред. С целью поиска оптимальных условий получения в настоящей работе проведен предварительный анализ ионных равновесий в реакционной системе «PbAc2 - LaCl3 - Na3С6Н5О7 - NH4OH - N2H4CS», позволивший установить концентрационные области образования твердых фаз PbS и гидроксидов свинца Pb(OH)2 и лантана La(OH)3. На основе выбранной рецептуры впервые химическим осаждением при температуре 353 K в течение 90 минут на стеклянных подложках получены светло-серые пленки PbS, легированные лантаном, толщиной 480±30 нм n -типа проводимости.

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=60051357

U2 - 10.37952/ROI-jbc-01/24-77-1-33

DO - 10.37952/ROI-jbc-01/24-77-1-33

M3 - Статья

VL - 77

SP - 33

EP - 42

JO - Бутлеровские сообщения

JF - Бутлеровские сообщения

SN - 2074-0212

IS - 1

ER -