مشخصه‌یابی لایه‌های نازک cu2znsns4 ایجاد شده به روش رسوب فیزیکی بخار تبخیر آنی

در این پژوهش لایه‌های نازک نیمه‌رسانای cu2znsns4 توسط رسوب لایه‌های آلیاژی مس-روی-قلع روی زیرلایه شیشه‌ به روش رسوب فیزیکی بخار تبخیر آنی و سپس آنیل لایه‌ها در اتمسفر حاوی گوگرد ساخته شدند. تاثیر پارامترهای فرآیند بر ترکیب شیمیایی، ساختار، مورفولوژی و جذب نوری لایه‌های نازک ساخته شده پیش و پس از عملیات حرارتی گوگرددهی با استفاده از پراش پرتو ایکس، طیف‌سنجی رامان، میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی فرابنفش-مرئی مطالعه شد. یافته‌های پراش پرتو ایکس و طیف‌سنجی رامان نشان داد czts کستریت فاز غالب در لایه‌های نازک آنیل شده است. با این وجود نتایج طیف‌سنجی فرابنفش-مرئی حاکی از آن است که فازهای ثانویه موجود بر رفتار نوری لایه‌های نازک موثر است. ایجاد خواص بهینه در لایه های نازک czts نیازمند انتخاب صحیح متغیرهایی مانند ترکیب پودر اولیه pvd، مقدار گوگرد، دما و زمان گوگرددهی است. به دلیل پیچیدگی نحوه تاثیر این متغیرها بر ساختار و خواص لایه‌های نازک از روش طراحی آزمایش تاگوچی برای تعیین میزان اهمیت هر متغیر و نیز انتخاب بهترین ترکیب از متغیرهای فرآیند برای ایجاد گاف انرژی بهینه در لایه‌های نازک czts استفاده شد. نمونه ساخته شده بر اساس پارامترهای پیشنهادی روش تاگوچی کمترین مقدار گاف انرژی، ev 1/56، را نشان داد.