Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
41 results
Search Results
Item Study of the Elemental Composition of Thin Nanocrystalline Films of CoNi and FeNi Alloys by X-ray Spectral Microanalysis(Sumy State University, 2025) Loboda, V.B.; Khursenko, S.M.; Kravchenko, V.O.; Zubko, V.M.; Chepizhnyi, A.V.У статті наведено результати дослідження елементного складу нанокристалічних плівок сплавів CoNi та FeNi методом рентгенівського мікроаналізу (рентгенівський мікроаналізатор на базі спектрометра з дисперсією за енергією, що входить до складу растрового електронного мікроскопа РЕМ-103- 01). Плівки сплавів завтовшки 10-200 нм були отримані конденсацією випарених вихідних масивних бінарних сплавів CoNi та FeNi у вакуумі 10-4 Па. Сплави CoNi випаровувалися електронно-променевим способом за допомогою електронної діодної гармати зі швидкістю конденсації 0,5-1,5 нм/с. Чистота вихідних металів Co та Ni становила не менше 99,9 %. Концентрації компонент плівок сплаву CoNi змінювалися в широкому діапазоні. Плівки сплаву FeNi були отримані в результаті випаровування технічного сплаву пермалою 50Н. Характеристичний рентгенівський спектр речовини плівки збуджувався при скануванні електронним пучком ділянки плівки розмірами 300 300 мкм; для товстіших плівок розмір ділянки сканування становив 1 1 мкм. Як еталони при проведенні кількісних вимірювань елементного складу плівок сплавів певної товщини використовувалися тонкі плівки Ni такої ж товщини. Результати рентгенівського мікроаналізу свідчать про високу чистоту плівок. Зіставлення результатів вимірювань рентгенівським мікроаналізом концентрацій вихідних сплавів та отриманих плівок показало їх збіг у межах похибки аналізуItem Fabrication of CdSe/Si Thin Films Solar Cell by CBD(Sumy State University, 2024) Najim, S.A.Кремнієвий напівпровідник p-типу використовується як поглинаючий шар в сонячних елементах. У цій роботі було досліджено вплив товщини CdSe (0,1, 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3 нм) на електричні параметри та ефективність перетворення сонячних елементів CdSe/Si, виготовлених методом хімічного осадження у ванні, до та після відпалу при 873 К протягом однієї години. Було виявлено, що щільність струму короткого замикання, напруга холостого ходу та ефективність перетворення збільшуються зі збільшенням товщини CdSe. Максимальне значення ефективності досягало приблизно 5,31% при товщині CdSe 3 нм. Після відпалу ефективність перетворення була покращена і склала 8,74%. Додатково досліджені характеристики щільності струму напруги сонячної батареї в темряві. Було виявлено, що інтенсивність для всіх піків зменшується після процесу відпалу при температурі 873 К.Item Synthesis of Surface Nanostructures of Silver Sulfide in Argon at Atmospheric Pressure in a Gas Discharge(Sumy State University, 2024) Shuaibov, O.K.; Minya, O.Y.; Hrytsak, R.V.; Malinina, A.O.; Malinin, O.M.; Holomb, R.M.; Pogodin, A.I.; Homoki, Z.T.У роботі досліджено характеристики наносекундного перенапруженого розряду в аргоні, що виникає між електродами, виготовленими з суперіонного провідника – сульфіду срібла (Ag2S). Розряд ініціювався під тиском аргону в діапазоні від 13,3 до 101 кПа з відстанню між полікристалічними електродами Ag2S 2 мм. Деградація електродного матеріалу в розряді, поряд з проникненням парів Ag2S в міжелектродний простір, відбувалася внаслідок мікровибухів, спричинених нерівностями поверхні електродів. Така конфігурація розряду має потенціал як плазмохімічний реактор для синтезу тонких плівок на основі сульфіду срібла. Крім того, в роботі представлено результати аналізу спектрів комбінаційного розсіяння лазерного випромінювання, що взаємодіє з плівками, синтезованими на основі сполуки Ag2S.Item Synthesis by Organic Solar Cells SnO2 Thin Films for Gas Sensing(Sumy State University, 2024) Aoun, Y.; Benramache, S.; Maaoui, B.; Sbaihi, A.У роботі тонкі плівки SnO2 були синтезовані на скляній підкладці пневматичним методом розпилення з 0,1 М з використанням дегідрату хлориду олова при 450 °C органічними сонячними елементами. Досліджено вплив швидкості осадження (5, 10 і 15 мл) на структурні, оптичні та електричні властивості SnO2. Було виявлено, що розроблені тонкі плівки SnO2 мають полікристалічну структуру з максимальним розміром кристалітів 35,3 нм на 10 мл. Коефіцієнт пропускання тонких плівок SnO2 зменшувався і збільшувався зі збільшенням швидкості SnO2 у видимій області і становив близько 60%, оптична енергія забороненої зони збільшувалася зі збільшенням швидкості SnO2 від 3,2 еВ для 5 мл до 3,6 еВ для 15 мл. Електропровідність була збільшена з 0,01 (Ω∙см) – 1 для 05 мл SnO2 до 0,06 (Ω∙см) для 15 мл SnO2. Підготовлена тонка плівка SnO2 може бути використана для датчиків газу.Item SIMS Analysis of Copper-Nickel Thin Films Alloys(Sumy State University, 2024) Loboda, V.B.; Zubko, V.M.; Khursenko, S.M.; Saltykova, A.I.; Chepizhnyi, A.V.У статті наведено результати дослідження елементного та ізотопного складу плівок сплавів на основі Cu і Ni методом вторинно-іонного мас-спектрометричного аналізу (вторинно-іонний масспектрометр МС-7201 М). Плівки сплавів товщинами до 130 нм були отримані на скляних полірованих підкладках з попередньо нанесеним буферним шаром Al одночасним роздільним випаровуванням компонент у вакуумі 10-4 Па. Мідь випаровувалася зі стрічки з вольфрамової фольги товщиною 0,05 мм. Нікель випаровувався електронно-променевим способом за допомогою електронної діодної гармати. Швидкість конденсації становила 0,5-1,5 нм/с. Чистота випаровуваних металів становила щонайменше 99,98%. В якості зондууючих первинних іонів використовувалася іони Ar+ з енергією 5 кеВ. Результати якісного мас-спектрометричного аналізу вторинних іонів свідчать про високу чистоту плівок (відсутність гідридів, оксидів і карбідів Cu та Ni). Елементний склад плівок представлений ізотопами Ni58, Ni60 та Cu63, Cu65. Відношення ізотопних інтенсивностей складають INi 58/INi 60 = 2,6 та ICu 63/ICu 65 = 2,3, що відповідає природній поширеності ізотопів нікелю та міді. Відношення ізотопних інтенсивностей ICu 63/INi 58 практично не змінюється по всій товщині зразка. Було показано, що методом вторинно-іонної масспектрометрії можна проводити також і кількісний аналіз елементного складу плівкових сплавів.Item Correlation Between the Structural, Morphological and Optical Characteristics of ZnO Thin Films Prepared by Thermal Evaporation(Sumy State University, 2023) Darenfad, W.; Guermat, N.; Mirouh, K.У цьому дослідженні використовували термічне випаровування для осадження тонких плівок оксиду цинку (ZnO). Потім плівки піддавали відпалу при різних температурах від 350 °C до 500 °C з фіксованим часом відпалу 2,5 години. Товщина плівки була постійною на рівні 300 нм. Морфологічні, оптичні властивості та структурні зміни плівок ZnO досліджували за допомогою методів скануючої електронної мікроскопії (SEM), рентгенівської дифракції (XRD) та спектроскопії у видимому ультрафіолетовому діапазоні (VIS-UV). Картина XRD підтвердила, що плівки ZnO мають гексагональну кристалічну структуру вюрциту. Значення повної ширини на половині максимуму (FWHM) дифракційних піків зменшувалися зі збільшенням температури відпалу, що вказує на кращу кристалічність тонких плівок при вищих температурах. Зображення SEM показують, що розмір зерна тонких плівок має тенденцію до збільшення зі збільшенням температури відпалу. Кути контакту зразків були значно збільшені, а змочуваність поверхні шарів змінилася з гідрофільної на гідрофобну. Залежності VIS-UV показали, що плівки ZnO були прозорими у видимій області. Коефіцієнт оптичного пропускання дещо зростає зі збільшенням температури відпалу. Оптичний зазор (Eg) плівок зменшувався зі збільшенням температури відпалу. Розраховані значення енергії Урбаха показали, що дефекти в плівках ZnO зменшуються з температурою відпалу. Нарешті, було визначено кореляцію між структурними, морфологічними, змочуваними та оптичними властивостями зразків. Спостерігалося, що оптична заборонена зона корелює пропорційно з розміром кристаліту та обернено з енергією Урбаха як функцією температури відпалу.Item Optical Properties of CdTe:In Thin Films Deposited by PVD Technique(Sumy State University, 2023) Vakaliuk, I.V.; Yavorskyi, R.S.; Naidych, B.P.; Nykyruy, L.I.; Katanova, L.O.; Zamuruieva, O.V.Тонкі плівки CdTe:In отримувались методом фізичного вакуумного осадження на скляних підкладках. Тонкі плівки для дослідження отримували різної товщини (різний час нанесення τ) при однаковій температурі підкладки та однаковій температурі випарника. Спектральний розподіл оптичної прозорості здійснювався для ідентифікації тонких плівок CdTe. У спектрах пропускання спостерігалась область власного поглинання. Можна помітити, що плівки відрізняються високою прозорістю в ближній інфрачервоній області та середнім коефіцієнтом пропускання, який коливається від 52 % до 85 %. Усі плівки демонстрували дуже різкий край поглинання поблизу 800 нм. Крім того, спостережувана інтерференційна картина в спектрах оптичної прозорості є вказівкою на однорідність товщини осаджених плівок. Застосування методу Сванеполя полягає у обчисленні максимальної кривої пропускання ТМ(λ) і мінімальної Tm(λ) за допомогою параболічної інтерполяції до експериментально визначених положень максимумів і мінімумів інтерференції. Різке збільшення показника заломлення при довжині хвилі ˂ 1000 нм зумовлене зменшенням пропускання поблизу краю власного поглинання тонких плівок телуриду кадмію легованого індієм. Визначено основні оптичні константи, такі як теоретична товщина плівки, показник заломлення і коефіцієнт абсорбції.Item X-Ray Spectral Microanalysis of Copper-Nickel Thin Films Alloys(Sumy State University, 2023) Лобода, Валерій Борисович; Лобода, Валерий Борисович; Loboda, Valerii Borysovych; Zubko, V.M.; Khursenko, S.M.; Kravchenko, V.O.; Chepizhnyi, A.V.У статті наведено результати дослідження елементного складу плівок сплавів CuNi методом рентгенівського мікроаналізу (рентгенівський мікроаналізатор на базі спектрометра з дисперсією з енергії, що входить до складу растрового електронного мікроскопа РЕМ-103-01). Плівки сплавів товщинами 30-150 нм були отримані одночасним роздільним випаровуванням компонент (мідь та нікель) у вакуумі 10 – 4 Па. Мідь випаровувалася зі стрічки з вольфрамової фольги товщиною 0,05 мм. Нікель випаровувався електронно-променевим способом за допомогою електронної діодної гармати. Швидкість конденсації становила 0,5-1,5 нм/с. Чистота випаровуваних металів становила щонайменше 99,98 %. Розрахунковий склад концентрацій компонентів зразків змінювався в широкому діапазоні. Характеристичний рентгенівський спектр речовини плівки порушувався при скануванні електронним пучком ділянки плівки розмірами 300 x 300 мкм; для товстіших плівок розмір ділянки сканування становив 1 x 1 мкм. Як еталони при проведенні кількісних вимірювань елементного складу плівок сплавів певної товщини використовувалася тонкі плівки Ni такої ж товщини. Результати рентгенівського мікроаналізу свідчать про високу чистоту плівок. Зіставлення розрахункових концентрацій сплавів та результатів вимірювань рентгенівським мікроаналізом показало, що в області товщин плівок d ˂ 100 нм розбіжність становить близько 10 %, знижуючись до 1-3 % при товщинах зразків d ˃ 100 нм.Item Morphological, Structural and Optical Properties of Ba-Doped NiO Nanostructure Thin Films(Sumy State University, 2023) Merad, M.Z.; Fellah, L.; Diha, A.У статті повідомляється про вплив легування барієм на властивості тонкихі плівок NiO. Нелеговані та леговані плівки були нанесені на скляну підкладку при 450 °C за допомогою техніки пневматичного розпилювального піролізу (PSPT) з різними концентраціями барію (0 – 8 ат.%). Рентгенівські дифракційні картини показують полікристалічну природу плівок із переважною орієнтацією (111). Жодних інших кластерів і домішкових фаз металевого барію не спостерігалося при легуванні Ba. Розмір кристалів осаджених тонких плівок розраховували за формулою Дебая-Шеррера для двох орієнтацій (111) і (200), і на фотографіях SEM ми знайшли значення в діапазоні від 11,95 до 39,06 нм в обох випадках. У видимій області оптичне пропускання тонких плівок NiO, легованих Ba, впало на 46 % порівняно з нелегованими тонкими плівками NiO (79 %). Було виявлено, що ширина забороненої зони зменшується в діапазоні 3,742 – 3,503 еВ з легуванням Ba. Енергія безладу Урбаха явно зростає від 262,98 до 356,64 меВ при переході від нелегованого тонкого шару до тонкого шару, легованого при 2 ат. %, потім зменшується до мінімуму 303,14 меВ для легування барієм 8 ат. %, дозволяючи атомам знайти хороше місце, тобто тонкі плівки стають однорідними та сильно кристалізованими. Шорсткість була розрахована за допомогою аналізу SEM зображень. Його значення коливалися в межах 23,26 – 39,06 нм.Item Synthesis of Thin Films Based on Silver Sulfide in Air at Atmospheric Pressure in a Gas Discharge(Sumy State University, 2023) Shuaibov, O.K.; Mynia, O.Y.; Malinin, O.M.; Hrytsak, R.V.; Malinina, A.O.; Pogodin, A.I.; Homoki, Z.T.Приведено характеристики перенапруженого високовольтного наносекундного розряду в повітрі атмосферного тиску між полікристалічними електродами виготовленими з суперіцонного провідника – сульфіду срібла (Ag2S). В процесі мікровибухів неоднорідностей на робочих поверхнях електродів в сильному електричному полі в міжелектродний простір, за рахунок утворення ектонів, вносяться пари сполуки Ag2S і продуктів її дисоціації в плазмі. Це створює передумови для синтезу тонких плівок з даного матеріалу, які мають властивості суперіонних провідників та фотовольтаїхних сполук і можуть осаджувались на діелектричній підкладці, встановленій розрядного проміжку. Були досліджені просторові та електричні властивості наносекундних розрядів перенапруги та спектри комбінаційного розсіювання синтезованих тонких плівок та їх поверхні. Параметри плазми розряду моделювалися у суміші парів суперіонного провідника Ag2S та повітря. Чисельні розрахунки проводилися за допомогою програми, що розв'язує рівняння Больцмана для функції розподілу енергії електронів. Транспортні характеристики електронів розряду і константи швидкості електронних процесів були розраховані залежно від значень параметра E/N в експериментальному діапазоні 1-1000 Тд дослідження властивостей розряду. Приведені спектри раманівського розсіювання світла тонких плівок, що були синтезовані з продуктів ерозії електродів в плазмі повітря.