Nouvelle méthode de fabrication pour di

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 7033 (2022) Citer cet article

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Les films minces tri-sulfuriques de di-indium (In2S3) sont fabriqués avec des films minces d'indium recuits dans un environnement de soufre. L'effet de la température et de la pression de recuit sur la structure, la morphologie, Raman et la spectroscopie de photoluminescence (PL) a été étudié. La diffraction des rayons X (XRD) et la microscopie électronique à balayage à émission de champ (FE-SEM) des films minces préparés ont montré différentes phases structurelles et morphologie avec une température et une pression de recuit variables. L'analyse par rayons X à dispersion d'énergie (EDX) a confirmé la composition chimique et le rapport atomique In/S pour les films minces In2S3. Les conditions optimales de recuit des couches minces In2S3 sont de 550 °C et 100 Torr. Les résultats ont révélé une nouvelle bonne méthode de croissance pour les couches minces In2S3 à utiliser pour différentes applications.

Les matériaux en couches tels que le graphène, le phosphore noir et les dichalcogénures de métaux de transition (TMD) en couches ont attiré les chercheurs en raison de leur structure unique, de leurs nouvelles propriétés physiques et de leurs applications potentielles1. En ce sens, MoS2 est potentiellement important en optoélectronique car sa bande interdite se situe dans la gamme de la lumière visible. MoS2 est une bande interdite de transition directe dans le cas de la monocouche, alors qu'elle varie en transition indirecte avec les bicouches, les couches minces et la forme en vrac2,3,4. Le di-indium trisulfurique (In2S3) est connu pour être stratifié avec des structures hexagonales, tétragonales et spinales. L'une des propriétés les plus uniques de In2S3 est l'énergie de la bande interdite. C'est un type indépendant de la couche. De plus, In2S3 est considéré comme un matériau semi-conducteur prometteur pour de nombreuses applications, notamment ; cellules solaires optoélectroniques, photovoltaïques et photoélectrochimiques. Les raisons derrière les applications potentielles d'In2S3 sont sa stabilité, sa transparence, son énergie de bande interdite plus large et son comportement photoconducteur5,6. In2S3 présente différentes structures de phase comme α, β et γ selon les conditions de préparation7. La phase la plus stable parmi elles à température ambiante est la phase β-In2S3 qui s'est avérée être une phase cristalline stable avec une structure tétragonale8. De plus, In2S3 est un matériau non toxique de semi-conducteur de type n avec une bande interdite d'énergie de 2,0 à 2,8 eV, selon la technique de préparation9,10,11, et ayant une transmission élevée dans la partie visible du spectre.

De nombreuses voies de stratégies de préparation ont été appliquées pour obtenir des films minces In2S3 de haute qualité, qui ont été synthétisés avec succès à l'aide de nombreuses techniques telles que l'évaporation en espace clos11, l'évaporation thermique12,13, le dépôt en bain chimique14,15, le dépôt physique en phase vapeur16 et la pyrolyse par pulvérisation17,18. On constate que les propriétés physiques de l'In2S3 dépendent fortement à la fois de la technique de dépôt et des conditions de dépôt telles que la température et la pression, ainsi que du temps de recuit19,20,21,22,23,24,25. Récemment, Sim et al.26 ont rapporté la photoluminescence (PL) de films minces In2S3. Ils ont préparé leurs films sur un substrat de SiO2 par dépôt physique en phase vapeur. La forte efficacité PL à température ambiante est attribuée à l'impureté isoélectronique d'oxygène qui a remplacé le soufre.

C'est une bonne motivation pour fabriquer le film mince d'indium avec la méthode de l'évaporateur thermique et le recuit dans un environnement de soufre en utilisant la méthode de dépôt chimique en phase vapeur (CVD). De cette manière, nous avons optimisé les conditions de recuit telles que la température, la pression, le temps et le gaz. Il a été constaté que CVD est la méthode la plus appropriée pour la croissance de couches minces In2S3. Cette technique est simple et bon marché par rapport aux techniques précédemment citées actuellement utilisées dans la fabrication de dispositifs photovoltaïques. Il a pu déposer des films de grande surface dans une morphologie de surface uniforme en utilisant cette technique simple. De plus, il est facile de modifier les concentrations atomiques dans les films préparés. Ceci est utile pour contrôler les comportements électriques et optiques des couches minces en modifiant le rapport atomique des atomes In et S (In/S).

Sur la base des considérations ci-dessus, ce travail visait à ajouter une nouvelle technique de fabrication pour les couches minces In2S3. Deux étapes de dépôt ont été utilisées ; évaporation de l'indium métallique à l'aide d'un évaporateur thermique, et recuit de couches minces d'indium dans l'environnement de soufre dans le four à deux zones. Différentes conditions de préparation telles que la température et la pression de recuit ont été étudiées. La structure et la morphologie de In2S3 ont été étudiées par XRD et FE-SEM. De plus, les spectroscopies PL et Raman ont été détectées et discutées pour tous les films minces synthétisés. Les conditions de synthèse des films minces In2S3 avec la capacité de changer la structure, la morphologie, la spectroscopie Raman et PL sont discutées et expliquées.

Avant le dépôt, les substrats SiO2/Si de type n ont été nettoyés par supersonique successivement dans de l'acétone, de l'éthanol et de l'eau distillée pendant 30 min pour éliminer tout composé organique et autres éléments d'impuretés ioniques. Ensuite, les tranches de silicium ont été séchées sous atmosphère de N2. Environ 0,30 g de poudre de soufre pur (99,99 %, Alfa) a été placé dans un creuset en graphite. Les films d'indium déposés par l'évaporateur ont été maintenus sur une tranche de silicium (SiO2/Si) et ont été placés à 20 cm de la poudre de soufre dans le tube de quartz. Généralement, les films In2S3 ont été synthétisés en deux étapes de dépôt à savoir : la première étape : évaporation de l'indium métallique sur SiO2/Si-substrat en utilisant la technique d'évaporation thermique. Les films sont développés sous vide à une pression de gaz de 1 × 10–4 Pa à l'aide d'une botte de tungstène. Des conditions optimales ont été réalisées pour obtenir des films d'indium homogènes. Nous avons fixé les conditions de dépôt des films minces d'indium pour conserver tous les films dans les mêmes conditions telles que le temps, l'épaisseur, la rugosité, la couleur, etc.

La deuxième étape : des couches minces d'In2S3 ont été développées par la méthode de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) à l'aide de fours à deux zones, comme présenté sur la figure 1a. Les films d'indium sont recuits dans un environnement de soufre dans des conditions de croissance optimisées, notamment ; température, pression et durée de recuit. La température de la poudre de soufre a été fixée à 230°C. Alors que la température et la pression de recuit des films d'indium ont été modifiées de 500 à 650 ° C et de 50 à 200 Torr, respectivement. Les conditions de recuit telles que les vitesses de chauffage/refroidissement, la température et le temps sont illustrées à la Fig. 1b. Chaque échantillon a été recuit pendant 30 min. Pendant le processus de recuit, les taux de chauffage et de refroidissement sont effectués dans le même environnement de soufre, tandis que le processus de recuit s'est produit à une pression et une température fixes pour chaque expérience.

(a, b) : (a) Le four à deux zones et (b) les diagrammes température-temps pour le recuit des couches minces d'indium dans l'environnement de soufre à différentes pressions et températures pour faire croître des couches minces d'In2S3.

La structure et la morphologie des couches minces ont été étudiées par diffraction des rayons X. Les diagrammes de diffraction des rayons X ont été obtenus à l'aide du diffractomètre (Bruker : D8) à (CuKa ; λ ~ 1,540 Å). Microscopie électronique à balayage à émission de champ (FE-SEM), JSM 6400 FE-SEM). L'analyse par spectroscopie à dispersion d'énergie (EDX) a été utilisée pour vérifier le rapport atomique In/S pour les couches minces In2S3 telles que préparées. Les spectres de photoluminescence (PL) et les déplacements Raman sont mesurés dans un spectromètre micro-Raman dans une configuration de rétrodiffusion excitée avec un laser Ar+ (λ = 514 nm). Nous avons supprimé la diffusion Rayleigh en utilisant un séparateur de faisceau 50/50 et deux filtres coupe-bande centrés sur la ligne laser. Le système est équipé d'un spectromètre à passage unique avec un réseau de 1800 rainures/mm et d'un réseau CCD refroidi par effet Peltier. Les fentes sont réglées sur une ouverture d'environ 20 μm pour fournir une résolution d'environ 0,5/cm. Les temps d'intégration typiques sont de l'ordre de 10 s et les puissances de l'ordre de 250 μW pour éviter les effets d'échauffement20.

Pour synthétiser les films In2S3, les films d'indium sont déposés en évaporant l'indium métallique sur un substrat SiO2/Si. Ensuite, recuit des films en milieu soufré dans des conditions de croissance optimisées. La structure et la morphologie des films In2S3 seront élucidées par différentes techniques de caractérisation dont la XRD ; Spectroscopie FE-SEM, PL et Raman. L'objectif global est de s'assurer que le film préparé est équipé de la structure proposée.

Les diagrammes de diffraction XRD du film mince développé d'In2S3 sur le substrat SiO2 / Si à pression constante de 100 Torr et à différentes températures (500, 550, 600 et 650 ° C) sont présentés sur les figures 2a à d. On peut noter que les couches minces recuites à 100 Torr sont β-In2S3 et tous les pics du panneau (a) ont été indexés à la phase de structure β-In2S3 sauf qu'un seul pic à 2θ ≈ 26° est lié à (101) In2S2 phase. Principalement 6 pics apparaissent pour deux échantillons recuits à 500 et 550 °C qui sont liés à la phase β-In2S3. Les panneaux (c et d) ont présenté le modèle XRD de couches minces d'indium recuites à des températures plus élevées (500 et 650 ° C) avec une pression fixe (100 Torr). Aux températures de recuit plus élevées de 600 et 650 °C, il y a deux nouveaux pics de hkl ; (101) et (204) sont apparus à 2θ = 26° et 57°, respectivement. Ces deux pics sont liés à la structure de phase In2S2. De plus, tous les pics liés à la phase de structure β-In2S3 ont diminué et étaient dominés par la structure de phase In2S2. Cela signifie que la température de recuit est élevée pour créer des défauts d'atomes de sulfure. En utilisant cette méthode, la température de recuit de In2S3 à une pression de 100 Torr est de près de 550 °C. C'est la 1ère étape pour optimiser la température de recuit.

(publicité). Les modèles XRD du film mince développé de In2S3 à une pression de 100 Torr., et à différentes températures (a) 500 °C, (b) 550 °C, (c) 600 °C et (d) 650 °C.

Des films minces d'indium ont été recuits à une température fixe (550 ° C) avec différentes pressions (50, 100, 150 et 200 Torr) pour étudier l'effet de la pression de recuit sur les films minces d'indium. Les diagrammes XRD du film mince développé d'In2S3 sont illustrés aux Fig. 3a – d. Comme on peut le remarquer sur les données expérimentales à basse pression (50 Torr), il y a 4 pics. Trois d'entre eux sont liés à la phase de structure β-In2S3 et un pic à 2θ ~ 26° est dû à la structure de phase In2S2. Avec l'augmentation de la pression (100 Torr), la phase de structure β-In2S3 apparaît et devient très claire. Tous les pics sont indexés sur la phase de la structure β-In2S3 à l'exception du pic à 2θ ~ 26° qui est dû à la structure de la phase In2S2. Cela signifie que la pression appropriée de recuit des films d'indium dans la vapeur de soufre est d'environ 100 Torr. De plus, à des pressions plus élevées (150 et 200 Torr), les intensités des pics liés à la phase de structure β-In2S3 ont diminué et ont été dominées par la structure de phase In2S2. Les détails de la diffraction du motif XRD ont confirmé que les conditions optimales pour la croissance d'un film mince à phase de structure stable β-In2S3 à l'aide de la méthode CVD sont de 550 ° C et 100 Torr.

(a–d) : Les modèles XRD du film mince développé de In2S3 à une température de recuit de 550 °C avec différentes pressions (a) 50 Torr (b) 100 Torr (c) 150 Torr et (d) 200 Torr.

La figure 4a–d représente les images de microscopie électronique à balayage à émission de champ (FE-SEM) des couches minces développées d'In2S3 en recuit les couches minces d'indium dans de la vapeur de soufre à l'aide de la méthode CVD à une pression fixe (100 Torr) et à différentes températures de recuit : 500, 550, 600 et 650 °C. La taille des particules a varié avec la température puisque la taille moyenne des particules de l'échantillon recuit à 500 ° C est d'environ 98,37 μm. Il a diminué à 81, 16 μm, 45, 14 μm et 47, 92 μm avec des températures de recuit croissantes à 550, 600 et 650 ° C, respectivement. En outre, la forme des particules est modifiée avec la température d'une forme hexagonale à 500, 550 °C à une taille plus petite à 600 et 650 °C. La combinaison des données expérimentales de XRD et FE-SEM a confirmé que la haute pression (> 100 Torr) et la température (> 550 ° C) modifiaient la phase de la structure β-In2S3.

(a–d) : images FE-SEM du film mince développé de In2S3 à une pression de 100 Torr. avec différentes températures de recuit (a) 500 °C, (b) 550 °C, (c) 600 °C et (d) 650 °C.

La figure 5a – d représente les images FE-SEM des couches minces développées d'In2S3 en recuit les couches minces d'indium dans de la vapeur de soufre à l'aide de la méthode CVD à une température de recuit fixe de 550 ° C avec différentes pressions : 50, 100, 150 et 200 Torr. Il est clair qu'à une pression plus basse (50 Torr), la taille moyenne des particules (Dag) a été modifiée et similaire à l'échantillon cultivé à des températures plus élevées (600 et 650 ° C) comme observé sur la Fig. 4. Avec l'augmentation de la pression de 150 et 200 Torr, la forme et la taille des particules sont également modifiées. D'autre part, les particules deviennent des amas à 200 Torr similaires aux résultats identifiés pour les films en croissance à plus haute température. Une autre preuve ici est le changement dans la structure des films tels que préparés en augmentant la pression ainsi que les températures.

(a–d) : Les images SEM du film mince développé de In2S3 à une température de 550 °C avec différentes pressions (a) 50 Torr (b) 100 Torr (c) 150 Torr et (d) 200 Torr.

Suite à l'analyse FE-SEM, les spectres EDX ont été étudiés pour confirmer la stoechiométrie chimique des couches minces In2S3. Le modèle EDX représentatif a été enregistré à partir de microstructures pour l'échantillon cultivé à 550 ° C et 100 Torr. Comme le montre le tableau affiché sur la figure 6, le rapport atomique des films étudiés In:S s'est avéré être de 2,12:2,83, c'est-à-dire ≈ 2:3. Ces résultats expérimentaux ont révélé que les structures sont composées de In, S, C et O, et le rapport mentionné ci-dessus (2: 3) est attendu pour In2S3. L'existence de Si et O dans les spectres EDX est liée au substrat (SiO2/Si). Une fois de plus, l'étude de la microstructure avec les données XRD, FE-SEM et EDX a confirmé que les conditions optimales pour la croissance de la phase de structure stable β-In2S3 par la méthode CVD sont de 550 ° C et 100 Torr.

Les spectres EDX du film mince In2S3 à 550 ° C et 100 Torr.

Les images FE-SEM des Fig. 4 et 5 sont utilisés pour obtenir la taille moyenne des particules (Dag) des couches minces étudiées en utilisant le logiciel ImageJ (Fiji). Cela signifie que le Dag a été estimé à différentes températures de recuit et à pression constante (100 Torr) en utilisant les histogrammes illustrés à la Fig. 7a – d. De même, les valeurs de Dag ont été déterminées pour les films étudiés à différentes pressions et à température constante (550 °C). Toutes les valeurs de Dag sont données dans le tableau 1. Comme le montre ce tableau, les valeurs de Dag ont changé avec les conditions de recuit, c'est-à-dire la température et la pression.

(a–d) : histogrammes de la distribution granulométrique (Dg) des couches minces In2S3 à différentes températures de recuit.

Une autre possibilité de confirmer la structure des couches minces étudiées pourrait être obtenue à l'aide du décalage Raman obtenu avec la spectroscopie Raman. La figure 8a, b présente les déplacements Raman pour les couches minces β-In2S3 développées en recuit les couches minces d'indium dans de la vapeur de soufre en utilisant la technique CVD avec différentes températures et pressions. Le spectre présenté dans le panneau (a) des films développés à 100 Torr et à différentes températures de recuit (500, 550, 600 et 650 ° C). Les spectres Raman pour la phase de structure β-In2S3 contiennent quatre pics typiques commençant à 245, 310, 330 et 365/cm. Comme le montrent les spectres Raman des films minces In2S3 développés à des températures plus élevées de 600 et 650 ° C (voir Fig. 8a), tous les pics ont été décalés vers des nombres d'onde plus élevés. Le déplacement des pics dans les spectres Raman vers un nombre d'onde supérieur ou inférieur pourrait être lié à la longueur de la liaison chimique des molécules. La longueur de liaison plus courte provoque le déplacement de nombres d'onde plus élevés et vice versa. En outre, à la température de recuit de 550 ° C, les spectres sont enregistrés pour des échantillons avec différentes pressions relativement plus élevées, comme indiqué sur la figure 8b. Il est clair que les spectres typiques des films minces β-In2S3 où toutes les positions des pics sont les mêmes sauf pour 200 Torr. Les spectres Raman à une pression plus élevée (200 Torr) ont montré un décalage dans les pics d'autres échantillons. Ce résultat est cohérent avec celui du XRD et du FE-SEM.

(a, b) : Les spectres Raman de In2S3 (a) pour les échantillons poussant à une pression de 100 Torr et avec différentes températures de recuit (500, 550, 600 et 650 °C), et (b) les échantillons avec le recuit température de 550 °C et avec différentes pressions plus élevées (50, 100, 150 et 200 Torr).

Il est utile de comparer les spectres Raman de la poudre avec des films minces In2S3. Par conséquent, la figure 9 représente les données enregistrées du film mince In2S3 (conditions 100 Torr et 550 °C) et de la poudre In2S3. On observe que les spectres typiques sont similaires à ceux des spectres standards de poudre et d'un film mince de la phase de structure β-In2S3. Plus de preuves sont qu'une condition optimale pour fabriquer les films minces β-In2S3 est des conditions de recuit de 100 Torr et 550 ° C.

Spectres Raman d'un film mince In2S3 à une température de 550 °C et une pression de 100 Torr. (couleur rouge) et poudre (couleur noire) comme référence.

Dans le procédé de photoluminescence (PL), les échantillons In2S3 étudiés absorbent le photon des ondes électromagnétiques incidentes puis le re-rayonnent. Cela signifie une excitation pour les échantillons d'In2S3, vers un état d'énergie supérieur suivi d'un retour à un état d'énergie inférieur des émissions de photons. La figure 10a affiche les spectres PL d'échantillons In2S3 sous excitation à différentes températures. Une large bande d'émission est observée aux longueurs d'onde de 600 à 900 nm qui peut être attribuée à l'émission excitonique. Un comportement similaire avait été observé dans d'autres rapports10,12,18. Comme le montre clairement la figure 10a, les pics se sont déplacés pour les films minces recuits à différentes températures à partir de 500 à 650 ° C. Dans les données expérimentales, les pics d'émission de photoluminescence de poudre ont été inclus à des fins de comparaison. Toutes les courbes ont un comportement similaire pour tous les films minces d'indium recuits à 500 °C et 550 °C. Cependant, les films recuits à 600 et 650 °C ont montré un comportement différent avec les décalages de pic. Des pics nets aux longueurs d'onde de 500, 550 et 600 nm sont observés pour le recuit à 650 ° C. Les images XRD et FE-SEM de l'échantillon recuit à 650 ° C ont confirmé l'absence de la phase β-In2S3 complète. D'autre part, la figure 10b montre les spectres PL du film mince recuit à 550 ° C à différentes pressions. Des résultats similaires ont été reconnus que l'augmentation de la pression déplace les pics de PL normalisée vers des longueurs d'onde plus basses. De plus, différentes bandes ont été observées à 200 Torr par rapport aux autres films étudiés.

(un B). Les spectres d'émission de In2S3 sous excitation à 460 nm pour des échantillons croissant à : (a) une pression de 100 Torr avec différentes températures de recuit (500–650 °C) et (b) une température de 550 °C avec différentes pressions (50–200 Torr) .

Les données de microstructure obtenues par XRD ont confirmé les conditions optimales pour la croissance de la phase de structure stable β-In2S3 en recuit les films minces d'indium dans de la vapeur de soufre en utilisant la méthode CVD à 550 ° C et 100 Torr. De plus, les conditions de recuit ont modifié la forme et la taille des particules dans les couches minces In2S3. Les spectres EDX ont révélé que le rapport chimique de In à S dans In2S3 est d'environ 2:3. De plus, la taille moyenne des particules (Dag) a changé avec le changement des conditions de recuit. Les spectres Raman ont également montré que l'état optimal de la fabrication du film mince In2S3 est de 100 Torr et 550 ° C. Lorsque ces conditions sont modifiées, c'est-à-dire la pression à 200 Torr et la température à 650 °C, il y a un déplacement des pics Raman indiquant une phase de structure β-In2S3 non complète. En outre, la photoluminescence (PL) accentue la formation de β-In2S3 et les conditions optimales sont similaires à celles trouvées par les spectres XRD, FE-SEM et Raman. Les résultats de ce travail ont confirmé que la condition optimale de la phase de structure β-In2S3 peut être obtenue en utilisant notre méthode modifiée de préparation à utiliser dans des applications appropriées.

Zhan, H., Guo, D. & Xie, G. Matériaux en couches bidimensionnels : des propriétés mécaniques et de couplage vers les applications en électronique. Nanoscale 11, 13181–13212 (2019).

Article CAS Google Scholar

Pirzada, BM & Sabir, S. dans les nanocomposites à base de polymères pour les applications énergétiques et environnementales, (Woodhead Publishing, Elsevier Ltd., 2018).

Piper, JR & Fan, S. Amélioration de l'absorption à large bande dans les cellules solaires avec une couche active atomiquement mince. ACS Photon. 3(4), 571–577 (2016).

Article CAS Google Scholar

Amani, M. et al. Rendement quantique de photoluminescence proche de l'unité dans MoS2. Sciences 350 (6264), 1065-1068 (2015).

Article ADS CAS Google Scholar

Radisavljevic, B., Radenovic, A., Brivio, J., Giacometti, V. & Kis, A. Transistors MoS2 monocouche. Nat. Nanotech. 6, 147 (2011).

Article ADS CAS Google Scholar

Wang, QH, Kalantar-Zadeh, K., Kis, A., Coleman, JN & Strano, MS Électronique et optoélectronique des dichalcogénures de métaux de transition bidimensionnels. Nat. Nanotech. 7, 699 (2012).

Article ADS CAS Google Scholar

Sim, S. et al. Dynamique des excitons dans MoS2 atomiquement mince : Interaction interexcitonique et cinétique d'élargissement. Phys. Rev. B. 88, 075434 (2013).

Annonces d'article Google Scholar

Shi, H. et al. Dynamique des excitons dans des cristaux 2D de MoS2 monocouches et quelques couches en suspension. ACS Nano 7, 1072 (2012).

Article CAS Google Scholar

Kaasbjerg, K., Thygesen, KS & Jacobsen, KW Mobilité limitée par Phonon dans MoS2 monocouche de type n à partir des premiers principes. Phys. Rev. B. 85, 115317 (2012).

Annonces d'article Google Scholar

Kaasbjerg, K., Thygesen, KS & Jauho, AP Mobilité limitée des phonons acoustiques dans les semi-conducteurs bidimensionnels : potentiel de déformation et diffusion piézoélectrique dans la monocouche MoS2 à partir des premiers principes. Phys. Rev. B. 87, 235312 (2013).

Annonces d'article Google Scholar

Jayakrishnan, R. et al. Analyse des défauts de couches minces de β-In2S3 pulvérisées à l'aide d'études de photoluminescence. Semicond. Sci. Technol. 20, 1162-1167 (2005).

Article ADS CAS Google Scholar

Revathi, N., Prathap, P., Miles, RW et Ramakrishna, RKT Effet de recuit sur les propriétés physiques des films In2S3 évaporés. Sol. Matière énergétique. Sol. Cellules 94, 1487 (2010).

Article CAS Google Scholar

Trigo, JF, Asenjo, B., Herrero, J. & Gutierrez, MT Caractérisation optique des couches tampons de cellules solaires In2S3 développées par bain chimique et dépôt physique en phase vapeur. Sol. Matière énergétique. Sol. Cellules 92(9), 1145 (2008).

Article CAS Google Scholar

Elfarrass, S., Hartiti, B., Ridah, A. et Thevenin, P. Effet de différents rapports S/In de films In2S3 préparés par la méthode de pyrolyse par pulvérisation chimique. J. Mater. Environ. Sci. 6(2), 487 (2015).

CAS Google Scholar

Gorais, S. et al. Synthèse chimique de la poudre de β-In2S3 et sa caractérisation optique. Mater. Chim. Phys. 82, 974–979 (2003).

Article Google Scholar

Bedir, M. & Oztas, M. Effet du recuit à l'air sur les propriétés électriques et structurelles optiques des films In2S3. Sci. Menton. Ser. E Technol. Sci. 51, 487 (2008).

Article ADS CAS Google Scholar

Revathi, N., Prathap, P. & Reddy, KTR Propriétés physiques dépendantes de l'épaisseur des films In2S3 évaporés dans un espace restreint. Solid State Sci. 11, 1288 (2009).

Article ADS CAS Google Scholar

John, TT et al. Caractérisation de couches minces de sulfure d'indium pyrolysé par pulvérisation. Semicond. Sci. Technol. 18, 491 (2003).

Article ADS CAS Google Scholar

Timoumi, A., Bouzouita, H., Brini, R., Kanzari, M. & Rezig, B. Optimisation des conditions de recuit de couches minces In2S3 déposées par évaporation thermique sous vide. Appl. Le surf. Sci. 253, 306 (2006).

Article ADS CAS Google Scholar

Lajnef, M. & Ezzaouia, H. Études structurales et optiques de couches minces d'In2S3 préparées par sulfuration de couches minces d'indium. Ouvrir Appl. Phys. J. 2, 23 (2009).

Article ADS CAS Google Scholar

Yahmadi, B. et al. Analyse structurale de couches minces de sulfure d'indium élaborées par dépôt en bain chimique. Films solides minces 473, 201 (2005).

Article ADS CAS Google Scholar

Sandoval-Paz, MG, Sotelo-Lerma, M., Valenzuela-Jauregui, JJ, Flores-Acosta, M. & Ramirez-Bon, R. Études structurelles et optiques sur des films In2S3 recuits thermiquement préparés par la technique de dépôt par bain chimique. Films solides minces 472, 5 (2005).

Article ADS CAS Google Scholar

Barreau, N., Marsillac, S., Bernede, JC, Nasrallah, TB et Belgacem, S. Propriétés optiques de couches minces de sulfure d'indium à large bande interdite obtenues par dépôt physique en phase vapeur. Phys. Statistique Sol.(a) 184, 179 (2001).

3.0.CO;2-6" data-track-action="article reference" href="https://doi.org/10.1002%2F1521-396X%28200103%29184%3A1%3C179%3A%3AAID-PSSA179%3E3.0.CO%3B2-6" aria-label="Article reference 23" data-doi="10.1002/1521-396X(200103)184:13.0.CO;2-6">Article ADS CAS Google Scholar

Bhira, L. et al. Propriétés structurales et photoélectriques de couches minces de β-In2S3 pulvérisées. Phys. Statistique Sol.(a) 181, 427 (2000).

3.0.CO;2-P" data-track-action="article reference" href="https://doi.org/10.1002%2F1521-396X%28200010%29181%3A2%3C427%3A%3AAID-PSSA427%3E3.0.CO%3B2-P" aria-label="Article reference 24" data-doi="10.1002/1521-396X(200010)181:23.0.CO;2-P">Article ADS CAS Google Scholar

Otto, K., Katerski, A., Mere, A., Volobujeva, O. & Krunks, M. Dépôt par pyrolyse par pulvérisation de couches minces de sulfure d'indium. Films solides minces 519, 3055 (2011).

Article ADS CAS Google Scholar

Sim, Y., Kim, J., Chang, SH, Choi, C.-J. & Seong, M.-J. Couches minces In2S3 hautement luminescentes avec une direction de croissance préférée de [1 0 3]. Appl. Le surf. Sci. 555, 149706 (2021).

Article CAS Google Scholar

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Département des sciences fondamentales, Faculté de technologie et d'éducation, Université Helwan, Le Caire, 11281, Égypte

Ahmed I.Ali

Centre de recherche sur les nanotechnologies (NTRC), Université britannique d'Égypte (BUE), Elshrok-City, 11837, Le Caire, Égypte

Ahmed I.Ali & Medhat Ibrahim

Département de physique, Faculté des sciences, Université du Fayoum, El Fayoum, 63514, Égypte

A. Hassen

Unité de spectroscopie et de modélisation moléculaires, Département de spectroscopie, Centre national de recherche, 33-El bohouth St., Dokki, 12622, Gizeh, Égypte

Médhat Ibrahim

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AIA a préparé les échantillons dans différentes conditions et effectué les mesures XRD. MI a caractérisé les échantillons par spectroscopies Raman et PL. AH a analysé les images FE-SEM et les données EDX. Tous les auteurs ont contribué à la rédaction de l'article. Les auteurs correspondants ont réalisé toutes les figures et révisé la version finale du manuscrit.

Correspondance à A. Hassen.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

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Réimpressions et autorisations

Ali, AI, Ibrahim, M. & Hassen, A. Nouvelle méthode de fabrication pour les couches minces de di-indium tri-sulfurique (In2S3). Sci Rep 12, 7033 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-11107-w

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Reçu : 28 janvier 2022

Accepté : 28 mars 2022

Publié: 29 avril 2022

DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-022-11107-w

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Physique Appliquée A (2023)

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