TY - JOUR

T1 - ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ПЛЕНОК PBS, ЛЕГИРОВАННЫХ ГАЛЛИЕМ

AU - Поздин, Андрей Владимирович

AU - Овсюкова, Татьяна Дмитриевна

AU - Клевакина, Алена Сергеевна

AU - Марков, Вячеслав Филиппович

AU - Маскаева, Лариса Николаевна

N1 - Работа выполнена при финансовой поддержке проекта РНФ №23-19-00052.

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - Узкозонный полупроводник со структурой каменной соли PbS продолжает вызывать значительный научный интерес благодаря неограниченному потенциальному применению в качестве инфракрасных фоторезисторов, фотодиододов, лазеров, тензодатчиков, приборов экологического контроля. Однако глобальное стремление к более эффективному управлению энергопотреблением привлекло внимание к потенциальному термоэлектрическому применению этого материала. Известным приемом, обеспечивающим получение требуемых функциональных свойств, в частности термоэлектрических, является легирование пленок сульфида свинца, как катионами, так и анионами. Исследователями обсуждается несколько значительных разработок термоэлектрических материалов на основе PbS путем легирования переходными элементами IIIA группы. Редкое сочетание большой эффективной массы и низкого деформационного потенциала в легированном галлием сульфиде свинца способствует высокому значению термоэлектрической эффективности. Большинство исследователей отдают предпочтение получению и легированию PbS галлием путем термического сплавления. Однако низкотемпературное химическое осаждение тонких пленок PbS(Ga) из водных растворов обладает существенными преимуществами: простотой, дешевизной и возможностью его внедрения в промышленное производство. В настоящей работе проведенный предварительный анализ ионных равновесий в реакционной системе «Pb(СН3СОО)2 - Ga2(SO4)3 - Na3C6H5O7 - NH4OH - N2H4CS» позволил установить концентрационные области совместного образования твердых фаз PbS и Ga3S2. На основе выбранной рецептуры впервые химическим осаждением при температуре 353 K в течение 180 мин. на стеклянных подложках получены однородные пленки PbS(Ga) толщиной до ~ 610 нм. Энергодисперсионным анализом установлен избыток ионов свинца по сравнению с серой при содержании в них галлия до 0.44 ат.%, что согласуется с n -типом проводимости исследованных пленок. Выходные данные для цитирования русскоязычной печатной версии статьи: Поздин А.В., Овсюкова Т.Д., Клевакина А.С., Марков В.Ф., Маскаева Л.Н. Термодинамическая оценка возможности химического осаждения пленок PbS, легированных галлием. Бутлеровские сообщения. 2023. Т.73. №1. C.29-39. DOI: 10.37952/ROI-jbc-01/23-73-1-29 Выходные данные для цитирования русскоязычной электронной версии статьи: Поздин А.В., Овсюкова Т.Д., Клевакина А.С., Марков В.Ф., Маскаева Л.Н. Термодинамическая оценка возможности химического осаждения пленок PbS, легированных галлием. Бутлеровские сообщения A. 2023. Vol.5. No.1. Id.3. DOI: 10.37952/ROI-jbc-RА/23-5-1-3.

AB - Узкозонный полупроводник со структурой каменной соли PbS продолжает вызывать значительный научный интерес благодаря неограниченному потенциальному применению в качестве инфракрасных фоторезисторов, фотодиододов, лазеров, тензодатчиков, приборов экологического контроля. Однако глобальное стремление к более эффективному управлению энергопотреблением привлекло внимание к потенциальному термоэлектрическому применению этого материала. Известным приемом, обеспечивающим получение требуемых функциональных свойств, в частности термоэлектрических, является легирование пленок сульфида свинца, как катионами, так и анионами. Исследователями обсуждается несколько значительных разработок термоэлектрических материалов на основе PbS путем легирования переходными элементами IIIA группы. Редкое сочетание большой эффективной массы и низкого деформационного потенциала в легированном галлием сульфиде свинца способствует высокому значению термоэлектрической эффективности. Большинство исследователей отдают предпочтение получению и легированию PbS галлием путем термического сплавления. Однако низкотемпературное химическое осаждение тонких пленок PbS(Ga) из водных растворов обладает существенными преимуществами: простотой, дешевизной и возможностью его внедрения в промышленное производство. В настоящей работе проведенный предварительный анализ ионных равновесий в реакционной системе «Pb(СН3СОО)2 - Ga2(SO4)3 - Na3C6H5O7 - NH4OH - N2H4CS» позволил установить концентрационные области совместного образования твердых фаз PbS и Ga3S2. На основе выбранной рецептуры впервые химическим осаждением при температуре 353 K в течение 180 мин. на стеклянных подложках получены однородные пленки PbS(Ga) толщиной до ~ 610 нм. Энергодисперсионным анализом установлен избыток ионов свинца по сравнению с серой при содержании в них галлия до 0.44 ат.%, что согласуется с n -типом проводимости исследованных пленок. Выходные данные для цитирования русскоязычной печатной версии статьи: Поздин А.В., Овсюкова Т.Д., Клевакина А.С., Марков В.Ф., Маскаева Л.Н. Термодинамическая оценка возможности химического осаждения пленок PbS, легированных галлием. Бутлеровские сообщения. 2023. Т.73. №1. C.29-39. DOI: 10.37952/ROI-jbc-01/23-73-1-29 Выходные данные для цитирования русскоязычной электронной версии статьи: Поздин А.В., Овсюкова Т.Д., Клевакина А.С., Марков В.Ф., Маскаева Л.Н. Термодинамическая оценка возможности химического осаждения пленок PbS, легированных галлием. Бутлеровские сообщения A. 2023. Vol.5. No.1. Id.3. DOI: 10.37952/ROI-jbc-RА/23-5-1-3.

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=50424292

U2 - 10.37952/ROI-jbc-01/23-73-1-29

DO - 10.37952/ROI-jbc-01/23-73-1-29

M3 - Статья

VL - 73

SP - 29

EP - 39

JO - Бутлеровские сообщения

JF - Бутлеровские сообщения

SN - 2074-0212

IS - 1

ER -