Стаціонарна та розділена в часі фотолюмінесценція наноструктурованих плівок сульфіду олова
In this work, the optical properties, including the photoluminescence spectra and their kinetics, of thick SnS films in the orthorhombic phase with low-level microdeformation were studied. They have the composition close to the stoichiometry. Besides, these films contain a small quantity of other cr...
Saved in:
| Date: | 2026 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English Ukrainian |
| Published: |
Publishing house "Academperiodika"
2026
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023964 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Ukrainian Journal of Physics |
Institution
Ukrainian Journal of Physics| _version_ | 1863131545996361728 |
|---|---|
| author | Gnatenko, Yu.P. Bukivskii, A.P. Bukivskij, P.M. Iliash, S.A. Vertegel, I.G. Ovcharenko, O.I. Opanasyuk, A.S. Gamernyk, R.V. Furyer, M.S. |
| author_facet | Gnatenko, Yu.P. Bukivskii, A.P. Bukivskij, P.M. Iliash, S.A. Vertegel, I.G. Ovcharenko, O.I. Opanasyuk, A.S. Gamernyk, R.V. Furyer, M.S. |
| author_sort | Gnatenko, Yu.P. |
| baseUrl_str | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-04-21T08:23:43Z |
| description | In this work, the optical properties, including the photoluminescence spectra and their kinetics, of thick SnS films in the orthorhombic phase with low-level microdeformation were studied. They have the composition close to the stoichiometry. Besides, these films contain a small quantity of other crystalline phases, namely, SnS, SnS2, SnO2 and, possibly, Sn2S3 phases. The study of the absorption coefficient first and second derivative spectra, i.e. the ACFD and ACSD spectra, allowed us to determine exactly the band gaps of various crystalline phases. The analysis of ACSD spectra also makes it possible to obtain information regarding the homogeneity of the investigated nanomaterials, which is very important for the optimization of their crystal and optical quality. The study of the photoluminescence spectra allowed us to obtain information regarding the energy structure of the nanostructured SnS films and the nature of their defects. Based on the photoluminescence decay kinetics measurements, the lifetime distributions for different recombination processes in SnS2 and SnO2 were studied. Such studies made it possible to determine the lifetimes for various recombination processes and thus obtain additional information about their nature associated with a certain type of optical transitions, which are determined by the energy of such optical transitions. It was shown that the excited-state lifetimes in the investigated films are in the nanosecond range. Thus, the results obtained may help to develop new fast-acting, efficient nanomaterials suitable for creating ecological absorber layers for solar cells based on them. |
| doi_str_mv | 10.15407/ujpe71.4.331 |
| first_indexed | 2026-04-22T01:18:23Z |
| format | Article |
| id | ujp2-article-2023964 |
| institution | Ukrainian Journal of Physics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English Ukrainian |
| last_indexed | 2026-04-22T01:18:23Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Publishing house "Academperiodika" |
| record_format | ojs |
| spelling | ujp2-article-20239642026-04-21T08:23:43Z Stationary and Time-Resolved Photoluminescence of Nanostructured Tin Sulfide Films Стаціонарна та розділена в часі фотолюмінесценція наноструктурованих плівок сульфіду олова Gnatenko, Yu.P. Bukivskii, A.P. Bukivskij, P.M. Iliash, S.A. Vertegel, I.G. Ovcharenko, O.I. Opanasyuk, A.S. Gamernyk, R.V. Furyer, M.S. фотолюмiнесценцiя кiнетика заборонена зона дефекти фазовий стан наноструктурованi плiвки photoluminescence kinetics band gap defects phase state nanostructured films In this work, the optical properties, including the photoluminescence spectra and their kinetics, of thick SnS films in the orthorhombic phase with low-level microdeformation were studied. They have the composition close to the stoichiometry. Besides, these films contain a small quantity of other crystalline phases, namely, SnS, SnS2, SnO2 and, possibly, Sn2S3 phases. The study of the absorption coefficient first and second derivative spectra, i.e. the ACFD and ACSD spectra, allowed us to determine exactly the band gaps of various crystalline phases. The analysis of ACSD spectra also makes it possible to obtain information regarding the homogeneity of the investigated nanomaterials, which is very important for the optimization of their crystal and optical quality. The study of the photoluminescence spectra allowed us to obtain information regarding the energy structure of the nanostructured SnS films and the nature of their defects. Based on the photoluminescence decay kinetics measurements, the lifetime distributions for different recombination processes in SnS2 and SnO2 were studied. Such studies made it possible to determine the lifetimes for various recombination processes and thus obtain additional information about their nature associated with a certain type of optical transitions, which are determined by the energy of such optical transitions. It was shown that the excited-state lifetimes in the investigated films are in the nanosecond range. Thus, the results obtained may help to develop new fast-acting, efficient nanomaterials suitable for creating ecological absorber layers for solar cells based on them. B роботi дослiджено оптичнi властивостi, включно зi спектрами фотолюмiнесценцiї та їхньою кiнетикою, товстих плiвок SnS орторомбiчної фази з низьким рiвнем мiкродеформацiї. Вони мають склад, близький до стехiометрiї. Крiм того, цi плiвки мiстять невелику кiлькiсть iнших кристалiчних фаз, а саме: фаз SnS, SnS2, SnO2 та, iмовiрно, фази Sn2S3. Вивчення спектрiв першої та другої похiдних вiд коефiцiєнта поглинання, тобто спектрiв ACFD i ACSD, дало нам змогу точно визначити ширину забороненої зони рiзних кристалiчних фаз. Аналiз спектрiв ACSD також уможливив отримання iнформацiї щодо однорiдностi дослiджуваних наноматерiалiв, що дуже важливо для оптимiзацiї їхньої кристалiчної й оптичної якостi. Вивчення спектрiв фотолюмiнесценцiї дало нам змогу отримати iнформацiю про енергетичну структуру наноструктурованих плiвок SnS, природу їхнiх дефектiв. На основi вимiрювань кiнетики затухання фотолюмiнесценцiї було дослiджено розподiли часу життя для рiзних процесiв рекомбiнацiї в SnS2 i SnO2. Такi дослiдження дало змогу визначити час життя для рiзних процесiв рекомбiнацiї i таким чином отримати додаткову iнформацiю про їхню природу, пов’язану з певним типом оптичних переходiв, яка визначається енергiєю таких переходiв. Було показано, що час життя збуджених станiв в дослiджуваних плiвках мiститься в наносекундному дiапазонi. Таким чином, отриманi результати можуть допомогти в розробцi нових швидкодiйних ефективних наноматерiалiв, придатних для створення на їхнiй основi екологiчних абсорбуючих шарiв для сонячних елементiв. Publishing house "Academperiodika" 2026-04-21 Article Article application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023964 10.15407/ujpe71.4.331 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 71 No. 4 (2026); 331 Український фізичний журнал; Том 71 № 4 (2026); 331 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe71.4 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023964/3480 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023964/3481 Copyright (c) 2026 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| spellingShingle | фотолюмiнесценцiя кiнетика заборонена зона дефекти фазовий стан наноструктурованi плiвки Gnatenko, Yu.P. Bukivskii, A.P. Bukivskij, P.M. Iliash, S.A. Vertegel, I.G. Ovcharenko, O.I. Opanasyuk, A.S. Gamernyk, R.V. Furyer, M.S. Стаціонарна та розділена в часі фотолюмінесценція наноструктурованих плівок сульфіду олова |
| title | Стаціонарна та розділена в часі фотолюмінесценція наноструктурованих плівок сульфіду олова |
| title_alt | Stationary and Time-Resolved Photoluminescence of Nanostructured Tin Sulfide Films |
| title_full | Стаціонарна та розділена в часі фотолюмінесценція наноструктурованих плівок сульфіду олова |
| title_fullStr | Стаціонарна та розділена в часі фотолюмінесценція наноструктурованих плівок сульфіду олова |
| title_full_unstemmed | Стаціонарна та розділена в часі фотолюмінесценція наноструктурованих плівок сульфіду олова |
| title_short | Стаціонарна та розділена в часі фотолюмінесценція наноструктурованих плівок сульфіду олова |
| title_sort | стаціонарна та розділена в часі фотолюмінесценція наноструктурованих плівок сульфіду олова |
| topic | фотолюмiнесценцiя кiнетика заборонена зона дефекти фазовий стан наноструктурованi плiвки |
| topic_facet | фотолюмiнесценцiя кiнетика заборонена зона дефекти фазовий стан наноструктурованi плiвки photoluminescence kinetics band gap defects phase state nanostructured films |
| url | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023964 |
| work_keys_str_mv | AT gnatenkoyup stationaryandtimeresolvedphotoluminescenceofnanostructuredtinsulfidefilms AT bukivskiiap stationaryandtimeresolvedphotoluminescenceofnanostructuredtinsulfidefilms AT bukivskijpm stationaryandtimeresolvedphotoluminescenceofnanostructuredtinsulfidefilms AT iliashsa stationaryandtimeresolvedphotoluminescenceofnanostructuredtinsulfidefilms AT vertegelig stationaryandtimeresolvedphotoluminescenceofnanostructuredtinsulfidefilms AT ovcharenkooi stationaryandtimeresolvedphotoluminescenceofnanostructuredtinsulfidefilms AT opanasyukas stationaryandtimeresolvedphotoluminescenceofnanostructuredtinsulfidefilms AT gamernykrv stationaryandtimeresolvedphotoluminescenceofnanostructuredtinsulfidefilms AT furyerms stationaryandtimeresolvedphotoluminescenceofnanostructuredtinsulfidefilms AT gnatenkoyup stacíonarnatarozdílenavčasífotolûmínescencíânanostrukturovanihplívoksulʹfíduolova AT bukivskiiap stacíonarnatarozdílenavčasífotolûmínescencíânanostrukturovanihplívoksulʹfíduolova AT bukivskijpm stacíonarnatarozdílenavčasífotolûmínescencíânanostrukturovanihplívoksulʹfíduolova AT iliashsa stacíonarnatarozdílenavčasífotolûmínescencíânanostrukturovanihplívoksulʹfíduolova AT vertegelig stacíonarnatarozdílenavčasífotolûmínescencíânanostrukturovanihplívoksulʹfíduolova AT ovcharenkooi stacíonarnatarozdílenavčasífotolûmínescencíânanostrukturovanihplívoksulʹfíduolova AT opanasyukas stacíonarnatarozdílenavčasífotolûmínescencíânanostrukturovanihplívoksulʹfíduolova AT gamernykrv stacíonarnatarozdílenavčasífotolûmínescencíânanostrukturovanihplívoksulʹfíduolova AT furyerms stacíonarnatarozdílenavčasífotolûmínescencíânanostrukturovanihplívoksulʹfíduolova |