Influence of Sulfur Incorporation on the Structural, Optical and Electrical Properties of Chemically Deposited ZnSe Thin Films

Abstract

Метою представленого дослідження є вивчення впливу включення сірки на оптичні, морфологічні, структурні та електричні властивості хімічно осаджених тонких плівок селеніду цинку. Структурний аналіз показує зсув піку на 0.47°, оскільки рівень включення сірки підвищився з x = 0 (0 %) до x = 0.3 (15 %). Дослідження EDAX виявляє, що плівки чистого селеніду цинку багаті селеном. Зі збільшенням рівня включення сірки відбувається безперервне зниження вмісту селену. На мікрофотографіях SEM спостерігається значне зменшення коливань діапазону розмірів зерен із збільшенням рівня включення сірки. Виявлено, що коефіцієнт пропускання вищий у зразках із включеннями сірки. Встановлено, що енергія забороненої зони збільшується з 2,63 до 3,17 еВ із збільшенням рівня включення сірки. Збільшення концентрації сірки викликає підвищення питомого опору від 106 до 107 Ом∙см.

The presented research aims to study the influence of sulfur incorporation on the optical, morphological, structural and electrical properties of chemically deposited zinc selenide thin films. The structural analysis reveals a peak shift of 0.47° of 2θ angle as the sulfur incorporation level increased from x = 0 (0 %) to x = 0.3 (15 %). The EDAX study shows that pure zinc selenide films are rich in selenium. With an increase in sulfur incorporation levels there is a continuous fall in selenium content. There is a significant reduction in variations in the range of grain sizes observed in SEM micrographs as the incorporation level increases. The transmittance is found to be higher in sulfur incorporated samples. The band gap energy is found to be increased from 2.63 to 3.17 eV with a rise in the sulfur incorporation level. An increase in the concentration of sulfur causes a rise in resistivity from 106 to 107 Ω∙cm.