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Sulfureto de estanho (SnS) filmes semicondutores foto-absorventesfilmes finos absorventes para células solares por sulfatação de fase de vapor de camadas metálicas de Sn usando fonte de enxofre orgânico

Posted on Agosto 7, 2021 by admin

Filmes finos semicondutores de estanho (SnS) foram depositados por sulfatação química orgânica de vapor de camadas metálicas de estanho para aplicação como foto-absorvente em células solares. Películas finas metálicas de Sn Sn 100-200 nm depositadas por pulverização de magnetron DC foram sulfurizadas em fluxo de vapor di-terc-butil-dissulfureto (TBDS) com fluxo de 100 sccm N2 sob pressão atmosférica a temperaturas de 300, 350 e 400 °C durante 90 min. O estudo de difração de raios X mostra a formação de filme policristalino monofásico SnS em estrutura de cristal ortopédico com orientação dominante (111) a 300 °C e melhor cristalinidade com inclusão de fase menor SnS2 e Sn2S3 a 350 °C. A análise espectral Raman mostra os modos de vibração dominante 92 cm-1 e 222 cm-1 Ag e B1u, assim como os modos de vibração de menor intensidade 141 e 164 cm-1 B2u e B3g pertencentes ao SnS. A sulfatação a 350 °C levou a picos Raman adicionais 147,6, e 176,7 cm-1 atribuídos aos modos B2u, e B1u de fase SnS consistente com o estudo da difração. A emergência dos picos Raman a 152 e 308 cm-1 indicam o crescimento da fase SnS2 e Sn2S3 junto com SnS em filmes sulfurados a 400 °C. Os filmes de SnS sulfurados a 350 °C mostram aberturas de banda direta e indireta de 1,1 e 1,56 eV, respectivamente, e valores superiores correspondentes de 1,42 e 2,07 eV para filmes de SnS sulfurados a 400 °C. Com base nos resultados da microestrutura, difração e dispersão Raman, assim como estudos de transmissão óptica em tempos de sulfatação mais baixos, é proposto o mecanismo essencial da formação do filme SnS e da inclusão de fases secundárias.

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