ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2016-2-199-204ecodag-843Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯBRIEF PRESENTATIONSПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ПЛЕНОК AgInS2OBTAINING AND PROPERTIES OF AgInS2 FILMSАбдуллаевМ. А.AbdullaevM. A.

ведущий научный сотрудник Института физики ДНЦ РАН, доктор физико-математических наук, Махачкала, Россия

leading researcher at the Institute of Physics DSC RAS, Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Makhachkala, Russia

magomed-dnzran@rambler.ruАлхасоваД. А.AlkhasovaD. A.

старший научный сотрудник, кандидат технических наук, Институт проблем геотермии, Дагестанский Научный Центр РАН. Россия, 367030, Махачкала, пр. И. Шамиля, 39А

senior researcher, Candidate of Technical Sciences, Institute of Geothermal Problems, Dagestan Scientific Center of RAS 39A, I. Shamil prospekt, Makhachkala, 367030, Russia

alkhasova.dzhamilya@mail.ruлаборатория оптических явлений в конденсированных средах, Институт Физики, Дагестанский Научный Центр РАН, Махачкала, РоссияРоссияLaboratory of optical phenomena in condensed medium, Institute of Physics, Dagestan Scientific Center, RAS, Makhachkala, RussiaRussian Federationлаборатория комплексного освоения возобновляемых источников энергии, Институт проблем геотермии, Дагестанский Научный Центр РАН, Махачкала, РоссияРоссияLaboratory of comprehensive development of renewable energy sources, Institute of Geothermal Problems, Dagestan Scientific Center, RAS, Makhachkala, RussiaRussian Federation201620072016112199204Copyright © Абдуллаев М.А., Алхасова Д.А., 20162016Абдуллаев М.А., Алхасова Д.А.Abdullaev M.A., Alkhasova D.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/843Цель

Цель. Получение пленок AgInS2 и изучение их электрофизических и оптических свойств.

Методы

Методы. Образцы тонких пленок AgInS2 для измерений получали методом магнетронного распыления на постоянном токе. Структуру, фазовый и элементный состав изучали с помощью рентгеновского дифрактометра ДРОН-2 (СuKа – излучение), микроскопа-микроанализатора LEO-1450 с приставкой EDS для рентгеновского микроанализа. Оптическое пропускание и поглощение исследовали на монохроматоре MДP-2 в интервале длин волн 400-800 нм с электрометром Keitley и ФД-10Г, спектральное разрешение ±1 мэВ. Электропроводность, эффект Холла определяли четырехзондовым методом на омических индиевых контактах. Измерения проводили в интервале температур 77-400 К.

Результаты

Результаты. Методом магнетронного распыления получены пленки дисульфида индия и серебра толщиной до 1 мкм на кварцевых подложках. Показано, что повышение температуры подложки до ~450 0С позволяет получить однофазные пленки со структурой халькопирита с шириной запрещенной зоны 1,88 эВ, с высоким (>104см-1) коэффициентом поглощения.

Выводы

Выводы. Возможность получения пленок в широком интервале электрического сопротивления и вариации электрических параметров при неизменной стехиометрии представляет интерес для эффективных технологий фотопреобразования.

Aim

Aim. The aim is to obtain AgInS2 films and study their electrical and optical properties.

Methods

Methods. The samples of thin AgInS2 films for measurement were obtained by the method of magnetron sputtering with direct current. The structure, phase and elemental composition were studied using DRON-2 X-ray diffractometer (СuKа - radiation) and the microscope LEO-1450 with EDS attachment for X-ray microanalysis. The optical transmittance and absorption were examined using MDR-2 monochromator in the wavelength range of 400-800 nm with the Keitley electrometer and FD-10G; we applied the spectral resolution of ± 1 meV. The electrical conductivity, Hall effect was measured by the four-point probe method with indium ohmic contacts. Measurements were carried out in the temperature range of 77-400 K.

Findings

Findings. We obtained indium disulfide and silver films with the thickness of up to 1 μm on quartz substrates by magnetron sputtering. It is shown that increasing the substrate temperature to about 450 0С allows to obtain single phase film with a chalcopyrite structure with a band gap of 1.88 eV and high absorption coefficient (>104см-1).

Conclusions

Conclusions. The possibility of obtaining films in a wide range of the electrical resistance and variation of the electrical parameters at constant stoichiometry is of interest for efficient technologies of phototransduction.

пленки AgInS2метод магнетронного распылениякристаллическая решеткаэффект Холлаэлектропроводностькоэффициент поглощенияширина запрещенной зоныAgInS2 filmsmagnetron sputtering methodcrystal latticeHall effectelectrical conductivityabsorption coefficientband gapReferencesЧопра К., Дас С. Тонкопленочные солнечные элементы. М.: Мир, 1986. 440 с.Chopra K., Das S. Tonkoplenochnye solnechnye elementy [Thinfilm solar cells]. Moscow, Mir Publ., 1986. 440 p.Алхасов А.Б. Возобновляемая энергетика. М.: Физматлит, 2010. 256 с.Alkhasov A.B. Vozobnovlyaemaya Energetika [Renewable energy]. Moscow, Fizmatlit Publ., 2010. 256 p. (In Russian)Ariezo M. and Loferski J.J. Proceedings of the 13th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Washington, DC. 1978, 898 p.Ariezo M. and Loferski J.J. Proceedings of the 13th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Washington, DC. 1978, 898 p.Абдуллаев М.А., Алхасов А.Б., Магомедова Дж.Х. Получение и свойства каскадного преобразователя солнечной энергии с двумя гетеропереходами CuInSe2-AgInSe2-CdS // Неорганические материалы. 2014. Т. 50. N3. C. 250-255.Abdullayev M.A., Alkhasov A.B., Magomedova J.Kh. Preparation and properties of a cas-cade solar power inverter with two heterojunctions CuInSe2-AgInSe2-CdS. NeorganicheskiyeMaterialy [Inorganic materials]. 2014, vol. 50, no. 3, pp. 250- 255. (In Russian)Абдуллаев М.А., Амирханова Д.Х., Гаджиева Р.М., и др. Получение и исследование кристаллов и пленок CuInSe2 // Неорганические материалы. 1992. Т. 28. N5. С. 961-964.Abdullayev M.A., Amirkhanova D.H., Gadzhiyeva R.M., et al. Preparation and study of the crystals and films CuInSe2. Neorganicheskiye Materialy [Inorganic Materials]. 1992, vol. 28, no. 5, pp. 961-964. (In Russian)Палчаева Ф.Д., Абдуллаев М.А., Магомедова Дж.Х., Хохлачев П.П. Локализация электронов в диспергированных кристаллах AgInSe2 при отжиге и компенсации // Сборник трудов международной конференции «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах», Махачкала, 2012. С. 105-108.Palchayeva F.D., Abdullayev M.A., Magomedova J.Kh., Khokhlachov P.P. Localization of electrons in dispersed crystals AgInSe2 during annealing and compensation. Sbornik trudov mezhdunarodnoy konferentsii “Fazovye perekhody, kriticheskiye i nelineynye yavleniya v kondensirovannykh sredakh” [Proceedings of the International Conference "Phase transitions, critical and nonlinear phenomena in condensed media"]. Makhachkala, 2012, pp. 105- 108. (In Russian)Абдуллаев М.А., Ахмедов А.К., Магомедова Дж.Х., Хохлачев П.П. Свойства пленок AgInSe2, полученных методом магнетронного распыления // Неорганические материалы. 2012. Т. 48. N10. C. 1114-1117.Abdullayev M.A., Akhmedov A.K., Magomedova J. Kh., Khokhlachov P.P. Properties of films AgInSe2 obtained by magnetron sputtering. Neorganicheskiye Materialy [Inorganic materials]. 2012, vol. 48, no. 10, pp. 1114-1117. (In Russian)Данилин Б.С. Применение низкотемпературной плазмы для нанесения тонких пленок. М.: Энергоатомиздат, 1989. 328 с.Danilin B.S. Primeneniye nizkotemperaturnoy plazmy dlya naneseniya tonkikh plenok [The use of low-temperature plasma for the deposition of thin films]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1989. 328 p. (In Russian)Физико-химические свойства полупроводниковых веществ. Под ред. Новоселовой А.В., Лазарева В.Б. М.: Наука, 1979. 480 с.Novoselova A.V., Lazarev V.B., eds. Fizikokhimicheskiye svoistva poluprovodnikovykh veschestv [The physicochemical properties of semiconductor substances]. Moscow, Nauka Publ., 1979. 480 p. (In Russian)Уханов Ю.Н. Оптические свойства полупроводников. М.: Наука, 1977. 324 с.Ukhanov Yu. N. Opticheskie svoistva poluprovodnikov [Optical properties of semiconductors]. Moscow, Nauka Publ., 1977. 324 p. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.