Исследование структуры и химического состава тонких поликристаллических пленок сульфида кадмия при γ-облучении

Abstract

Морфология, фазовый состав и структура поверхности пленок сульфида кадмия, полученных электрогидродинамическим (ЭГД) распылением жидкости в атмосфере кислорода, были исследованы методами сканирующей электронной микроскопии (SEM), атомно-силовой микроскопии (AFM), энергодисперсионного анализа (EDS) и рентгеноструктурного анализа (XRD). Исследовано влияние γ-фотонов на кристаллическую структуру пленок CdS. Показано, что радиационно-стимулированная диффузия способствует росту кристаллитов сульфида кадмия со структурой вюрцита. Полученные результаты свидетельствуют о том, что в случае осаждения пленок CdS методом ЭГД-пульверизации, несложными техническими методами, изменяя время напыления, температуру подложки, а также соотношение ионов серы и кадмия в исходном растворе, можно получать полупроводниковые слои с контролируемой структурой и стехиометрическим составом.

Морфологія, фазовий склад і структура поверхні плівок сульфіду кадмію, отриманих за допомогою електрогідродинамічного (ЕГД) розпилення рідини в атмосфері кисню, були досліджені методами скануючої електронної мікроскопії (SEM), атомно-силової мікроскопії (AFM), енергодисперсійного аналізу (EDS) та рентгеноструктурного аналізу (XRD). Досліджено вплив γ-фотонів на кристалічну структуру плівок CdS. Показано, що радіаційно-стимульована дифузія сприяє росту кристалітів сульфіду кадмію зі структурою вюрцита. Отримані результати свідчать про те, що при осадженні плівок CdS методом ЕГД-пульверізації, нескладними технічними методами, змінюючи час напилення, температуру підкладки, а також співвідношення сірки та кадмію в вихідному розчині, можна отримувати напівпровідникові шари із контрольованими структурою та стехіометричним складом.

The morphology, chemical composition and surface structure of the cadmium sulfide films, deposited in ambient atmosphere by electro-hydrodynamic (EHD) spray pyrolysis have been studied by scanning electron microscopy (SEM), atomic-force microscopy (AFM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction (XRD). The changes in the crystalline structure of CdS films induced by γ-irradiation have been determined from these measurements. It is shown that stimulated by γ-irradiation diffusion of intrinsic defects in CdS material facilitates the growth of crystals with wurtzite structure. The obtained results demonstrate that structure and stoichiometric composition of the CdS films synthesized by EHD spray pyrolysis method can be reliably controlled by such technological parameters as deposition time, substrate temperature and ratio of the sulfur and cadmium ions in the initial solution.