Залежнiсть вiд товщини структурних, електричних i оптичних властивостей ZnS тонких плiвок, осаджених термiчним випаровуванням
Zinc sulfide (ZnS) thin films are deposited onto an ultrasonically clean glass substrate, by using the thermal evaporation technique at room temperature. The film thickness was varied in the range from 400 nm to 1300 nm. The X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and energy dis...
Збережено в:
| Дата: | 2018 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2018
|
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018682 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2018682 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20186822019-04-23T07:21:09Z Thickness-Dependent Structural, Electrical, and Optical Properties of ZnS Thin Films Deposited by Thermal Evaporation Залежнiсть вiд товщини структурних, електричних i оптичних властивостей ZnS тонких плiвок, осаджених термiчним випаровуванням Vishwakarma, R. ZnS films grain size dislocation density electrical resistivity band gap activation energy electron mobility - Zinc sulfide (ZnS) thin films are deposited onto an ultrasonically clean glass substrate, by using the thermal evaporation technique at room temperature. The film thickness was varied in the range from 400 nm to 1300 nm. The X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and energy dispersive analysis of X-rays (EDAX) are used to characterize the structural properties of films. The electrical and optical properties of films are characterized with a dc two-point probe, the Hall effect, and ultra-violet visible absorption spectra. The XRD spectra indicate that the thin films have polycrystalline nature and possess the cubic structure with (111) preferential orientation. The diffraction patterns are sharpen with increase in the film thickness. Scanning electron microscope data disclose that the films have nanograins approximately 97.89 nm in size. A reduction in the resistivity shows that the films are semiconductors in nature. For a film thickness of 1200 nm, the maximum mobility is 26.03 × 101 cm2/Vs, minimum resistivity is 0.08 × 106 (Ohm·cm), and band gap is 3.26 eV. The film thickness has been optimized on the basis of the observed properties. Тонкi плiвки ZnS осадженi методом термiчного випаровування при кiмнатнiй температурi на скляну пiдкладку, очищену ультразвуком. Товщина плiвок змiнювалася вiд 400 до 1300 нм. Структуру плiвок дослiджено за допомогою рентгеноструктурного аналiзу, растрової електронної мiкроскопiї (SEM) i рентгенiвського дисперсiйного аналiзу. Електричнi i оптичнi властивостi вимiрювалися двоточечним зондом на постiйному струмi, за ефектом Холла i за спектрами поглинання у видимому i ультрафiолетовому свiтлi. Рентгенiвськi спектри показали, що плiвки полiкристалiчнi i мають кубiчну структуру з переважаючою (111) орiєнтацiєю. Дифракцiйнi картини стають рiзкiшими з ростом товщини плiвок. За даними SEM розмiр нанозерен плiвок близько 97,89 нм. Зменшення опору свiдчить про напiвпровiдникову природу плiвок. У плiвок з товщиною понад 1200 нм максимальна рухливiсть дорiвнює 26,03 ·101 см2/В· с, мiнiмальний опiр 0,08 ·106 (Ом · см) i ширина забороненої зони 3,26 еВ. З урахуванням цих властивостей знайдено оптимальну товщину плiвок. Publishing house "Academperiodika" 2018-12-15 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018682 10.15407/ujpe62.05.0422 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 62 No. 5 (2017); 422 Український фізичний журнал; Том 62 № 5 (2017); 422 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe62.05 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018682/806 Copyright (c) 2018 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2019-04-23T07:21:09Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic_facet |
ZnS films grain size dislocation density electrical resistivity band gap activation energy electron mobility - |
| format |
Article |
| author |
Vishwakarma, R. |
| spellingShingle |
Vishwakarma, R. Залежнiсть вiд товщини структурних, електричних i оптичних властивостей ZnS тонких плiвок, осаджених термiчним випаровуванням |
| author_facet |
Vishwakarma, R. |
| author_sort |
Vishwakarma, R. |
| title |
Залежнiсть вiд товщини структурних, електричних i оптичних властивостей ZnS тонких плiвок, осаджених термiчним випаровуванням |
| title_short |
Залежнiсть вiд товщини структурних, електричних i оптичних властивостей ZnS тонких плiвок, осаджених термiчним випаровуванням |
| title_full |
Залежнiсть вiд товщини структурних, електричних i оптичних властивостей ZnS тонких плiвок, осаджених термiчним випаровуванням |
| title_fullStr |
Залежнiсть вiд товщини структурних, електричних i оптичних властивостей ZnS тонких плiвок, осаджених термiчним випаровуванням |
| title_full_unstemmed |
Залежнiсть вiд товщини структурних, електричних i оптичних властивостей ZnS тонких плiвок, осаджених термiчним випаровуванням |
| title_sort |
залежнiсть вiд товщини структурних, електричних i оптичних властивостей zns тонких плiвок, осаджених термiчним випаровуванням |
| title_alt |
Thickness-Dependent Structural, Electrical, and Optical Properties of ZnS Thin Films Deposited by Thermal Evaporation |
| description |
Zinc sulfide (ZnS) thin films are deposited onto an ultrasonically clean glass substrate, by using the thermal evaporation technique at room temperature. The film thickness was varied in the range from 400 nm to 1300 nm. The X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and energy dispersive analysis of X-rays (EDAX) are used to characterize the structural properties of films. The electrical and optical properties of films are characterized with a dc two-point probe, the Hall effect, and ultra-violet visible absorption spectra. The XRD spectra indicate that the thin films have polycrystalline nature and possess the cubic structure with (111) preferential orientation. The diffraction patterns are sharpen with increase in the film thickness. Scanning electron microscope data disclose that the films have nanograins approximately 97.89 nm in size. A reduction in the resistivity shows that the films are semiconductors in nature. For a film thickness of 1200 nm, the maximum mobility is 26.03 × 101 cm2/Vs, minimum resistivity is 0.08 × 106 (Ohm·cm), and band gap is 3.26 eV. The film thickness has been optimized on the basis of the observed properties. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2018 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018682 |
| work_keys_str_mv |
AT vishwakarmar thicknessdependentstructuralelectricalandopticalpropertiesofznsthinfilmsdepositedbythermalevaporation AT vishwakarmar zaležnistʹvidtovŝinistrukturnihelektričnihioptičnihvlastivostejznstonkihplivokosadženihtermičnimviparovuvannâm |
| first_indexed |
2025-10-02T01:15:24Z |
| last_indexed |
2025-10-02T01:15:24Z |
| _version_ |
1851765136854876160 |