Annealing Effect on the Physical Properties of Chemically Prepared Cu2 – xSe Films

Abstract

У роботі тонкі плівки селеніду міді (Cu2-xSe) були виготовлені на підкладці з аморфного скла методом хімічного осадження у ванні (CBD) при кімнатній температурі. Тонкі плівки Cu2-xSe були додатково відпалені при 473 К, і ми повідомляєм про вплив відпалу на фізичні властивості тонких плівок Cu2-xSe. Структурні властивості осаджених і відпалених плівок досліджували за допомогою рентгенівської дифракції (XRD), і XRD-аналіз показав, що обидві плівки є полікристалічними за своєю природою, мають кубічну структуру з переважною орієнтацією (1 1 1). Крім того, було помічено, що кристалічність плівок зросла після відпалу. Дослідження скануючої електронної мікроскопії (SEM) підтвердило, що відпал відіграє значну роль у природі морфології поверхні тонкої плівки Cu2-xSe. Топографічне дослідження поверхні було проведено за допомогою атомно-силової мікроскопії (AFM), яке вказує на те, що поверхня стає більш гладкою після відпалу. Дослідження оптичних властивостей за спектрами поглинання показало, що поглинання у видимій області збільшується після відпалу, що призводить до зменшення забороненої зони з 2,30 до 2,25 еВ. Питомий електричний опір хімічно виготовлених тонких плівок Cu2-xSe становить приблизно 19,32×10 – 4 Ом·см, який ще більше зменшується після відпалу.

In the present work, copper selenide (Cu2 – xSe) thin films were prepared on amorphous glass substrate by chemical bath deposition (CBD) method at room temperature. Cu2 – xSe thin films were further annealed at 473 K, and the effect of annealing on the physical properties of Cu2 – xSe thin films is reported. The structural properties of as-deposited and annealed films were studied by X-ray diffraction (XRD), and XRD analysis revealed that both films are polycrystalline in nature, possessing a cubic structure with (111) preferential orientation. Also, it was observed that the crystallinity of the films increased after annealing. Scanning electron microscopy (SEM) study confirmed that annealing plays a significant role in the nature of the surface morphology of Cu2 – xSe thin film. A surface topographic study was carried out by atomic force microscopy (AFM), which indicates that the surface becomes smoother after annealing. A study of the optical properties from the absorbance spectra revealed that the absorbance in the visible region increases after annealing, resulting in a decrease in the band gap from 2.30 to 2.25 eV. The electrical resistivity of chemically prepared Cu2 – xSe thin films is about 19.32 × 10 – 4 Ω.cm, which further decreases after annealing.