Comparison of Structural and Optical Properties of CdSe Films Grown by CSD and CBD Methods

Abstract

Плівки селеніду кадмію (CdSe) були синтезовані на скляних підкладках методами хімічного поверхневого осадження (CSD) і хімічного осадження у ванні (CBD). Для цього використано водні розчини кадмій хлориду, тіосечовини, натрій селеносульфату, тринатрійцитрату та амоній гідроксиду. Проведено теоретичні розрахунки граничних умов утворення селеніду кадмію та гідроксиду кадмію в системах кадмій-селеносульфат і кадмій-селеносульфат-цитрат-аміак. Досліджено фазовий склад, спектри оптичного пропускання та морфологію поверхні осаджених плівок CdSe. Відповідно до проведеного рентгенівського аналізу, отримані зразки плівок є однофазними і складаються із сполуки CdSe у її типовій кубічній модифікації. Поверхня плівок була суцільною, гладкою та мала невелику кількість поверхневих дефектів. Оптичне пропускання плівок CdSe зростає в досліджуваній області довжин хвиль від 340 до 900 нм. Криві пропускання мають перегини в області 650 нм, що характерно для кадмій селеніду. Значення оптичної забороненої зони плівок CdSe знаходились в діапазоні 1,82-1,88 еВ.

Cadmium selenide (CdSe) films were synthesized on glass substrates via chemical surface deposition (CSD) and chemical bath deposition (CBD) methods. Aqueous solutions of cadmium chloride, thiourea, sodium selenosulfate, trisodium citrate and ammonia hydroxide were used. Theoretical calculations of the boundary conditions for the formation of cadmium selenide and cadmium hydroxide were carried out in the cadmium-selenosulfate and cadmium-selenosulfate-citrate-ammonia systems. The phase composition, optical transmission spectra and surface morphology of deposited CdSe films were investigated. According to the X-ray analysis, the film samples are single phase and consist of CdSe compound in its typical cubic modification. The film surface is solid, smooth and has a small number of surface defects. The optical transmission of CdSe films increases in the investigated wavelength area from 340 to 900 nm. The transmission curves have bends in the 650 nm region, which is typical for cadmium selenide. The optical band gap values of CdSe films are found to be in the range of 1.82-1.88 eV.