ВЛИЯНИЕ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ НА СТРУКТУРУ ПЛЕНКИ СУЛЬФИДА СВИНЦА

Благодаря своим уникальным свойствам сульфид свинца (PbS) является материалом, который в настоящее время изучается во многих ведущих лабораториях мира. К таким свойствам можно отнести оптические и электронные свойства за счет структурных модификаций. В данной работе изучается влияние поверхности подложки на формирование структурированных пленок сульфида свинца. Для этого поверхность монокристаллического кремния (100) подвергалась плазменной обработке в тлеющем разряде в атмосфере аргона, при рабочем давлении 1 Па и разности потенциалов на электродах 2 кВ. Пленки сульфида свинца были получены на обработанные и необработанные поверхности монокристаллического кремния методом химического осаждения из водного раствора нитрата свинца, тиомочевины и гидрооксида натрия при температуре 70 °C в течение 30 минут. Были изучены морфология поверхности, элементный состав и кристаллическая структура методами сканирующей электронной микроскопии, энергодисперсионного анализа и рентгеноструктурного анализа соответственно. В результате полученные пленки на предварительно обработанные подложки имеют явную отличительную поверхностную структуру по сравнению с пленками, осажденными на необработанные подложки. При одинаковых условиях синтеза рост кристаллов на обработанной поверхности происходил преимущественно вдоль определенных линий и сгруппированы в отдельные частицы, тогда как на необработанной поверхности формировалась сплошная пленка. Таким образом, путем плазменной обработки можно контролировать рост кристаллов для создания наноструктур.

1. Samofalova T.V., Ovechkina N.M., Lukin A.N., Semenov V.N. Structure and properties of lead sulfide films deposited from thiocarbamide coordination compounds, pp. 68–70.

2. Göde F., Ünlü S. Materials Science in Semiconductor Processing, 2019, no. 90, 92.

3. Akhmedov O.R., Huseynaliev M.G., Abdullaev N.A., Abdullaev N.M., Babaev S.S., Kasumov N.A. Optical properties of PbS thin films, Physics and Technology of Semiconductors, 2016, vol. 50, issue 1, pp. 51–54.

4. Malyarevich A.M. et al. J. Non-Cryst. Sol., 2007, 353, 1195.

5. Rodríguez C.A., Mera A.C., Pizarro-Castillo L., Ashfaq M., Sandoval-Paz M.G., Burgos M.J.C., Suárez S. Materials Science in Semiconductor Processing, 2021, 131, 105839.

6. Gunes S. et al. Solar Energy Mater. Solar Cells, 2007, 91, 420.

7. Abe S., Mochizukt K., Masumoto K., Nippon Kinroku. J. Jpn., ˙Inst. Met., 56, 1479.

8. Akhmetov N.S. General and inorganic chemistry. Moscow, Higher School, 2001.

9. Weiss A.N., Suvorova N.A. The energy spectrum of oxygen-implanted lead selenide. Physics and Technology of semiconductors, vol. 33, issue 10, 1999, pp. 1179–1182.

10. Burungale V.V., Devan R.V., Pawar S.A., Harale N.S., Patil V.L., Rao V.K., Patil P.S., Mater Sci Pol., no. 34(1), 2016, p. 204.

11. Nekrasov B.V. Fundamentals of general chemistry in 2 volumes. Moscow, Higher School.

12. Lidin R.A. et al. Chemical properties of inorganic substances: Textbook for universities, Moscow, Chemistry, ISBN 5-7245-1163-0.

13. Snyder G. The Electrochemical Society, Interface, Fall, p. 54.

14. Fritts R. Cadoff I. , Miller E. (Eds.), Thermoelectric Materials and Devices, Reinhold Pub. Corp., New York, 1960, pp. 143–162 Google Scholar

15. Alekseeva G. et al. Semiconductors, 30, p. 1125, View in Scopus Fiz Tverd Tela, 23, p. 2888.

16. Weiss A.N., Leonova I.M. Investigation of defect formation processes in lead hole sulfide. Proceedings of St. Petersburg State Technical University, no. 507, 2008, pp. 222–228.

17. Dixon J.R., Riedl H.R. Optical dispersion of lead sulfide in infrared. Phys. Rev.

18. Chalapathi U., Park S.H., Choi W.J. Materials Science in Semiconductor Processing, no. 134, 2021, 106022.

19. Sanchez-Martinez A., Ceballos-Sanchez O., Guzman-Caballero D. E., Avila-Avendano J.A., PerezGarcia, Quevedo-Lopez M.A., Bon R.R. Ceramics International, no. 47(13), 2021, 18898.

20. Ahmed A.M., Rabia M., Shaban M. RSC Advances, no. 10(24), 2020, 14458.

21. Walter H., Cooper M. Illustrated Dictionary of Physics.

22. Zhdanov V. Plasma in space. Round the world. Accessed February 21, 2009. Archived on August 22, 2011.

23. Amirbekova G., Tolepov Zh., Guseinov N., Nemkaeva R., Kuanyshbekov T., Ramazanova A., Tlaubergenova D. Formation of PbS microstructured films by CBD method and study of structural properties, vol. 20, no. 12, December 2023, pp. 857–861, https://doi.org/10.15251/CL.2023.2012.857.

24. Blokhin M.A. Physics of X-rays, 2nd ed., Moscow.