Характеристики перенапруженого наносекундного розряду між електродами з халькопіриту (CuInSe2) в безкисневих газових середовищах
The characteristics of the nanosecond overvoltage discharge ignited between semiconductor electrodes based on the CuInSe2 chalcopyrite compound in the argon and nitrogen atmospheres at gas pressures of 5.3–101 kPa are reported. Due to the electrode sputtering, chalcopyrite vapor enters the discharge...
Збережено в:
| Дата: | 2020 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English Ukrainian |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2020
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019491 |
| 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-2019491 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
nanosecond overvoltage discharge argon nitrogen chalcopyrite plasma - перенапружений наносекундний разряд аргон азот халькопiрит плазма - |
| spellingShingle |
nanosecond overvoltage discharge argon nitrogen chalcopyrite plasma - перенапружений наносекундний разряд аргон азот халькопiрит плазма - Shuaibov, A. K. Minya, A. I. Malinina, A. A. Gritsak, R. V. Malinin, A. N. Характеристики перенапруженого наносекундного розряду між електродами з халькопіриту (CuInSe2) в безкисневих газових середовищах |
| topic_facet |
nanosecond overvoltage discharge argon nitrogen chalcopyrite plasma - перенапружений наносекундний разряд аргон азот халькопiрит плазма - |
| format |
Article |
| author |
Shuaibov, A. K. Minya, A. I. Malinina, A. A. Gritsak, R. V. Malinin, A. N. |
| author_facet |
Shuaibov, A. K. Minya, A. I. Malinina, A. A. Gritsak, R. V. Malinin, A. N. |
| author_sort |
Shuaibov, A. K. |
| title |
Характеристики перенапруженого наносекундного розряду між електродами з халькопіриту (CuInSe2) в безкисневих газових середовищах |
| title_short |
Характеристики перенапруженого наносекундного розряду між електродами з халькопіриту (CuInSe2) в безкисневих газових середовищах |
| title_full |
Характеристики перенапруженого наносекундного розряду між електродами з халькопіриту (CuInSe2) в безкисневих газових середовищах |
| title_fullStr |
Характеристики перенапруженого наносекундного розряду між електродами з халькопіриту (CuInSe2) в безкисневих газових середовищах |
| title_full_unstemmed |
Характеристики перенапруженого наносекундного розряду між електродами з халькопіриту (CuInSe2) в безкисневих газових середовищах |
| title_sort |
характеристики перенапруженого наносекундного розряду між електродами з халькопіриту (cuinse2) в безкисневих газових середовищах |
| title_alt |
Characteristics of the Nanosecond Overvoltage Discharge Between CuInSe2 Chalcopyrite Electrodes in Oxygen-Free Gas Media |
| description |
The characteristics of the nanosecond overvoltage discharge ignited between semiconductor electrodes based on the CuInSe2 chalcopyrite compound in the argon and nitrogen atmospheres at gas pressures of 5.3–101 kPa are reported. Due to the electrode sputtering, chalcopyrite vapor enters the discharge plasma, so that some CuInSe2 molecules become destroyed, whereas the others become partially deposited in the form of thin films on solid dielectric substrates located near the plasma electrode system. The main products of the chalcopyrite molecule decomposition in the nanosecond overvoltage discharge are determined; these are atoms and singly charged ions of copper and indium in the excited and ionized states. Spectral lines emitted by copper and indium atoms and ions are proposed, which can be used to control the deposition of thin chalcopyrite films in the real-time mode. By numerically solving the Boltzmann kinetic equation for the electron energy distribution function, the electron temperature and density in the discharge, the specific losses of a discharge power for the main electronic processes, and the rate constants of electronic processes, as well as their dependences on the parameter E/N, are calculated for the plasma of vapor-gas mixtures on the basis of nitrogen and chalcopyrite. Thin chalcopyrite films that effectively absorb light in a wide spectral interval (200–800 nm) are synthesized on quartz substrates, by using the gas-discharge method, which opens new prospects for their application in photovoltaic devices. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2020 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019491 |
| work_keys_str_mv |
AT shuaibovak characteristicsofthenanosecondovervoltagedischargebetweencuinse2chalcopyriteelectrodesinoxygenfreegasmedia AT minyaai characteristicsofthenanosecondovervoltagedischargebetweencuinse2chalcopyriteelectrodesinoxygenfreegasmedia AT malininaaa characteristicsofthenanosecondovervoltagedischargebetweencuinse2chalcopyriteelectrodesinoxygenfreegasmedia AT gritsakrv characteristicsofthenanosecondovervoltagedischargebetweencuinse2chalcopyriteelectrodesinoxygenfreegasmedia AT malininan characteristicsofthenanosecondovervoltagedischargebetweencuinse2chalcopyriteelectrodesinoxygenfreegasmedia AT shuaibovak harakteristikiperenapruženogonanosekundnogorozrâdumíželektrodamizhalʹkopíritucuinse2vbezkisnevihgazovihseredoviŝah AT minyaai harakteristikiperenapruženogonanosekundnogorozrâdumíželektrodamizhalʹkopíritucuinse2vbezkisnevihgazovihseredoviŝah AT malininaaa harakteristikiperenapruženogonanosekundnogorozrâdumíželektrodamizhalʹkopíritucuinse2vbezkisnevihgazovihseredoviŝah AT gritsakrv harakteristikiperenapruženogonanosekundnogorozrâdumíželektrodamizhalʹkopíritucuinse2vbezkisnevihgazovihseredoviŝah AT malininan harakteristikiperenapruženogonanosekundnogorozrâdumíželektrodamizhalʹkopíritucuinse2vbezkisnevihgazovihseredoviŝah |
| first_indexed |
2023-03-24T08:58:13Z |
| last_indexed |
2023-03-24T08:58:13Z |
| _version_ |
1795757691083161600 |
| spelling |
ujp2-article-20194912020-05-13T17:44:19Z Characteristics of the Nanosecond Overvoltage Discharge Between CuInSe2 Chalcopyrite Electrodes in Oxygen-Free Gas Media Характеристики перенапруженого наносекундного розряду між електродами з халькопіриту (CuInSe2) в безкисневих газових середовищах Shuaibov, A. K. Minya, A. I. Malinina, A. A. Gritsak, R. V. Malinin, A. N. nanosecond overvoltage discharge argon nitrogen chalcopyrite plasma - перенапружений наносекундний разряд аргон азот халькопiрит плазма - The characteristics of the nanosecond overvoltage discharge ignited between semiconductor electrodes based on the CuInSe2 chalcopyrite compound in the argon and nitrogen atmospheres at gas pressures of 5.3–101 kPa are reported. Due to the electrode sputtering, chalcopyrite vapor enters the discharge plasma, so that some CuInSe2 molecules become destroyed, whereas the others become partially deposited in the form of thin films on solid dielectric substrates located near the plasma electrode system. The main products of the chalcopyrite molecule decomposition in the nanosecond overvoltage discharge are determined; these are atoms and singly charged ions of copper and indium in the excited and ionized states. Spectral lines emitted by copper and indium atoms and ions are proposed, which can be used to control the deposition of thin chalcopyrite films in the real-time mode. By numerically solving the Boltzmann kinetic equation for the electron energy distribution function, the electron temperature and density in the discharge, the specific losses of a discharge power for the main electronic processes, and the rate constants of electronic processes, as well as their dependences on the parameter E/N, are calculated for the plasma of vapor-gas mixtures on the basis of nitrogen and chalcopyrite. Thin chalcopyrite films that effectively absorb light in a wide spectral interval (200–800 nm) are synthesized on quartz substrates, by using the gas-discharge method, which opens new prospects for their application in photovoltaic devices. Приведено характеристики перенапруженого наносекундного разряду в аргонi i азотi мiж напiвпровiдниковими електродами на основi сполуки CuInSe2 при тисках газiв 5,3–101 кПа. Внаслiдок розпорошення електродiв пари халькопiриту потрапляють в плазму розряду i молекули CuInSe2 частково руйнуються, а частково осаджуються у виглядi тонких плiвок на твердих дiелектричних пiдкладках, розмiщених поблизу системи електродiв з плазмою. Встановлено основнi продукти розпаду молекули халькопiриту в перенапруженому наносекундному розрядi, що знаходяться у збуджених та iонiзованих станах, i якi представленi атомами та однозарядними iонами мiдi та iндiю. Запропоновано спектральнi лiнiї атомiв i iонiв мiдi та iндiю, якi можуть бути використанi для контролю за процесом напилення тонких плiвок халькопiриту в режимi реального часу. Шляхом числового розв’язку кiнетичного рiвняння Больцмана для функцiї розподiлу електронiв за енергiями, розрахованi температура i густина електронiв в розрядi, питомi втрати потужностi розряду на основнi електроннi процеси i константи швидкостi електронних процесiв в залежностi вiд величини параметра E/N для плазми паро-газових сумiшей на основi азоту i халькопiриту. На кварцових пiдкладках газорозрядним методом синтезованi тонкi плiвки халькопiриту, якi в широкому спектральному дiапазонi (200–800 нм) ефективно поглинали свiтло. Це вiдкриває перспективи їх застосування в фотовольтаїчних пристроях. Publishing house "Academperiodika" 2020-05-11 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019491 10.15407/ujpe65.5.400 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 65 No. 5 (2020); 400 Український фізичний журнал; Том 65 № 5 (2020); 400 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe65.5 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019491/1606 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019491/1607 Copyright (c) 2020 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |