Ан Владимир Вилорьевич Закономерности получения наноструктурных оксидов и халькогенидов металлов (Cu, Zn, Sn, Mo, W) и материалы на их основе для триботехники и фотовольтаики

Краткое описание

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
На правах рукописи
Ан Владимир Вилорьевич
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОСТРУКТУРНЫХ ОКСИДОВ И ХАЛЬКОГЕНИДОВ МЕТАЛЛОВ (Cu, Zn, Sn, Mo, W) И МАТЕРИАЛЫ НА ИХ ОСНОВЕ ДЛЯ ТРИБОТЕХНИКИ И ФОТОВОЛЬТАИКИ
05.16.8 - Нанотехнологии и наноматериалы (химия и химическая технология)
Диссертация на соискание ученой степени доктора химических наук
Научный консультант д.т.н.
Погребенков В.М.
Томск - 2019
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................................................... 8
ГЛАВА 1. Свойства и методы получения наноструктурных оксидов и халькогенидов металлов (Cu, Zn, Sn, Mo, W), фотовольтаических и триботехнических материалов на их основе. Аналитический обзор..................................................................................................................................................... 20
1.1 Свойства оксидов и халькогенидов металлов (Cu, Zn, Sn, Mo, W).............................. 20
1.1.1 Сравнение кристаллической структуры оксидов и халькогенидов металлов
(Cu, Zn, Sn, Mo, W)............................................................................................................................. 20
1.1.2 Физические и химические свойства оксидов и халькогенидов
металлов (Cu, Zn, Sn, Mo, W).......................................................................................................... 22
1.1.3 Физические и химические свойства оксидов и халькогенидов
металлов (Cu, Zn, Sn, Mo, W) в наноструктурном состоянии................................................ 23
1.2 Методы получения оксидов и халькогенидов
металлов (Cu, Zn, Sn, Mo, W) в наноструктурном состоянии................................................ 24
1.2.1 Получение нанодисперсного оксида цинка.................................................................... 24
1.2.2 Синтез нанодисперсных порошков металлов и их соединений с помощью
электрического взрыва проводников........................................................................................... 26
1.2.3 Получение нанодисперсных порошков металлов методом
электроискровой эрозии.................................................................................................................. 32
1.2.4 Получение нанодисперсных и тонкопленочных дисульфидов
молибдена и вольфрама................................................................................................................. 35
1.3 Получение триботехнических и фотовольтаических материалов на основе
наноструктурных оксидов и халькогенидов металлов (Cu, Zn, Sn, Mo, W)........................ 36
1.3.1Антифрикционные составы и покрытия на основе сульфидов
металлов (Cu, Zn, W) с добавками наноструктурных оксидов и металлов......................... 36
1.3.2 Получение тонких пленок оксида цинка и халькогенидов
металлов (Cu, Sn, W)........................................................................................................................ 47
1.3.2.1 Получение тонких пленок оксида цинка..................................................................... 47
1.3.2.2 Получение тонких пленок сульфида меди...................................................................................................... 49
1.3.2.3 Получение тонких пленок дисульфида вольфрама................................................ 51
1.3.3.4 Получение пленок диселенида вольфрама.............................................................. 52
1.3.3.5 Получение тонких пленок сульфида олова SnS...................................................... 54
1.3.4 Получение гетероструктур для фотовольтаических элементов с
использованием нанокристаллических оксидов и сульфидов Cu, Zn, Sn, W................... 57
1.3.4.1 Г етероструктуры на основе оксида цинка и сульфидов меди......................... 58
1.3.4.2 Г етероструктуры на основе оксида цинка и сульфида цинка.......................... 59
1.3.4.3 Гетероструктуры на основе оксида цинка и сульфида олова......................... 61
1.3.5 Композиты и гетероструктуры на основе оксида цинка и дисульфида
вольфрама для фотовольтаических и фотоэлектрохимических применений................. 67
1.4 Выводы по главе 1, постановка цели и задач работы................................................... 70
ГЛАВА 2. Методы получения и исследования свойств наноструктурных оксидов и халькогенидов металлов............................................................................................................................................. 72
2.1 Методика получения нанодисперсных порошков металлов с помощью
электрического взрыва проводников.......................................................................................... 72
2.2 Методика получения нанодисперсных порошков металлов и гетероструктур
методом электроискровой эрозии................................................................................................ 75
2.3 Методика самораспространяющегося высокотемпературного синтеза
сульфидов металлов....................................................................................................................... 76
2.4 Получение тонких пленок методом магнетронного распыления................................ 80
2.5 Исследование материалов методом рентгеновского анализа.................................... 83
2.6 Сканирующая и просвечивающая электронная микроскопии полученных
оксидов и халькогенидов металлов ........................................................................................... 84
2.7 Атомно-силовая микроскопия тонких пленок сульфидов металлов.......................... 85
2.8 Трибологические исследования смазочных материалов на основе полученных
наноструктурных сульфидов металлов...................................................................................... 86
2.9 Определение ширины запрещенной зоны тонких пленок сульфидов
металлов............................................................................................................................................. 87
ГЛАВА 3. Получение наноструктурных сульфидов меди, цинка, олова, молибдена и вольфрама в условиях самораспространяющегося высокотемпературного синтеза............................. 90
3.1 Получение наноструктурных сульфидов молибдена, вольфрама,
меди, цинка и олова методом СВС из смесей элементарной серы и нанодисперсных порошков металлов............................................................................................................................................. 92
3.2 Использование электроразрядного диспергирования в методах получения наноструктурных сульфидов металлов и нанокомпозиционных материалов
на их основе..................................................................................................................................... 108
3.2.1 Синтез наноструктурного сульфида цинка методом СВС........................................ 109
3.2.2 Синтез многоуровневых наноструктур ZnO/ZnS с использованием
электроискрового метода............................................................................................................. 123
3.3 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3............................................................................................................ 134
ГЛАВА 4. Композиционные триботехнические материалы на основе наноструктурных сульфидов металлов........................................................................................................................................... 136
4.1. Исследования трибологических свойств промышленных и нанослоистых
дисульфидов молибдена и вольфрама.................................................................................... 138
4.2. Исследование трибологических свойств суспензий наноструктурных дисульфидов вольфрама и молибдена без добавок и
с добавками ПЭГ-2000.................................................................................................................. 150
4.2.1 Определение коэффициента трения смазочных составов на основе
масла М8В........................................................................................................................................ 151
4.2.2 Определение степени износа тела трения после трибологических
испытаний составов на основе моторного масла М8В и НСП дисульфидов вольфрама и молибдена с добавками ПЭГ............................................................................................................................ 158
4.2.3 Исследование кинематической вязкости полученных органозолей в
зависимости от концентрации полиэтиленгликоля................................................................ 163
4.3. Трибологические характеристики нанослоистых дисульфидов
вольфрама и молибдена и смазочных составов на их основе.......................................... 167
4.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4....................................................................................................... 174
ГЛАВА 5. Композиционные триботехнические материалы на основе наноструктурных дисульфидов вольфрама и молибдена, допированных наночастицами металлов и оксидов металлов 176
5.1. Исследования трибологических свойств дисульфидов молибдена и
вольфрама, допированных наночастицами металлов........................................................ 176
5.2. Трибологические свойства консистентных смазок на основе наноструктурного дисульфида молибдена, допированного наночастицами
меди и серебра................................................................................................................................ 189
5.3. Трибологические свойства наноструктурного дисульфида вольфрама,
допированного наночастицами оксида цинка......................................................................... 199
5.3.1. Получение наночастиц оксида цинка методом электроискрового
диспергирования............................................................................................................................ 200
5.3.2 Трибологические свойства нанослоистого дисульфида вольфрама,
допированного наночастицами оксида цинка......................................................................... 204
5.3.3 Трибологические свойства нанослоистого дисульфида молибдена,
допированного наночастицами оксида цинка......................................................................... 210
5.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5........................................................................................................ 214
ГЛАВА 6. Композиционные полупроводниковые гетеропереходные материалы на основе оксидов и халькогенидов металлов........................................................................................................... 215
6.1. Проектирование фотовольтаических элементов с использованием
гетеропереходных материалов на основе оксидов и сульфидов металлов................... 217
6.2. Получение тонких пленок сульфидов вольфрама, меди и олова
магнетронным распылением наноструктурных мишеней................................................... 222
6.2.1 Свойства пленок WS2, полученных магнетронным распылением наноструктурной мишени в инертной среде............................................................................................................................... 222
6.2.2 Свойства пленок WS2, полученных реактивным магнетронным
распылением вольфрамовой мишени..................................................................................... 229
6.3. Получение тонких пленок диселенида вольфрама реактивным магнетронным распылением вольфрамовой мишени................................................................................................................ 235
6.3.1 Получение тонких пленок диселенида вольфрама с Ni- и
Pd- промоутером............................................................................................................................ 235
6.3.2 Анализ структуры пленок WSe2 методом рентгеновской
дифрактометрии............................................................................................................................. 238
6.3.3 

Список литературы

1. Пленки, полученные магнетронным распылением как коммерческой микроструктурной мишени из WS2, так и наноструктурной мишени, состоят из гексагонального WS2 и имеют столбчатую структуру, ориентированную перпендикулярно поверхности подложки с размером агломератов порядка 1 мкм, при этом наблюдаются различные плоскости ориентации роста пленки для разных типов мишеней - при распылении микроструктурной мишени наблюдается разупорядоченность и преимущественный рост в направлении кристаллографической оси (101), в то время как при распылении наноструктурной мишени для пленки характерна четкая ориентация в плоскости 002, то есть в направлении строго перпендикулярном плоскости подложки.
2. Совершенствование структуры пленки WS2, полученной реактивным магнетронным распылением вольфрамовой мишени в среде смеси аргона и сероводорода, возможно в результате кристаллизационного отжига, при этом температура отжига и формирующиеся свойства пленки зависят от вида применяемого промоутера кристаллизации. Рост кристаллов и совершенствование структуры пленки наиболее интенсивно протекают по механизму растворения-кристаллизации с участием жидкой фазы, поэтому температуры рекристаллизационного отжига должны быть выше температуры образования эвтектического расплава состава WS2 - MeSx. В случае использования в качестве промоутера никеля повышение температуры от 700°С, когда на поверхности пленки наряду с мелкими кристаллами WS2 наблюдаются распределенные по всей поверхности частицы NiSx, до 800 °С, приводит к образованию сплошности слоистых вытянутых кристаллов WS2, на поверхности которых расположены мелкие частицы NiSx.
3. Пленки WS2 с промоутером Pd кристаллизуются в плоскости (002) при температуре выше точки эвтектики бинарной системы Pd-S (625°C), при

этом лучшими кристаллическими свойствами обладают пленки WS2, полученные при температурах более 800 °С. Изучение фотопроводимости показало, что фотоактивность проявляют пленки, кристаллизованные при температуре 800 °С и выше, при этом подвижности и концентрации носителей заряда для WS2:Ni выше чем для WS2:Pd.
4. Реактивное распыление вольфрамовой мишени в среде селеноводорода
приводит к образованию аморфной пленки WSe2+x со значительным превышением содержания селена относительно стехиометрии. При нагреве наблюдается постепенное испарение селена и при температуре 350 °C состав пленки селенида вольфрама [Se/W]=2,3 близок к
стехиометрическому диселениду вольфрама [Se/W]=2, а при 500 °C достигается соотношение [Se/W]=1,99. Тип проводимости пленок зависит от соотношения Se/W. В пленках с избытком селена, кристаллизованных при температурах ниже 500 °C, наблюдается электронная проводимость, в то время как пленки, имеющие состав близкий к стехиометрическому с небольшим недостатком селена, кристаллизованные выше 500 °C, имеют проводимость p-типа.
5. Фотоактивность пленки селенида вольфрама связана с дефектностью
структуры и повышается при ее формировании в режиме
термоциклирования, при этом эффективная подвижность зарядов зависит от вида применяемого промоутера кристаллизации и достигает 7 см •В •с при использовании Pd, в то время как в случае Ni-промоутера имеющие металлоподобные свойства кластеры NiSе2 обуславливает скоростную рекомбинацию генерированных электрон-дырочных пар и пленка WSe2 проявляет слабую фотоактивность.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РАБОТЕ
В работе проведены теоретические и экспериментальные исследования композиционных материалов на основе наноструктурных сульфидов и оксидов металлов для их последующего применения в триботехнике и фотовольтаике. Были рассмотрены теоретические аспекты и предложены механизмы и модель формирования наноструктурных сульфидов металлов, получаемых методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза из стехиометрических смесей элементарной серы и нанодисперсных порошков соответствующих металлов.
Экспериментальные исследования показали, что твердые и консистентные смазочные материалы, приготовленные на основе наноструктурных дисульфидов молибдена и вольфрама проявляют прекрасные антифрикционные и противоизносные свойства. Морфология наноструктурных MoS2 и WS2, представляющих собой легкоразрушаемые при трении агломераты частиц с наноразмерными слоями, позволяет с высокой степенью эффективности использовать чрезвычайно низкий коэффициент трения между слоями в сэндвичевой структуре дисульфидов. Такая их структура позволяет очень быстро и эффективно образовываться тонкой трибопленке дисульфида между поверхностями тел трения, выступая в роли третьего тела, обеспечивающего минимальное трение в пространстве между трущимися поверхностями, заполненном трибопленкой из нанослоев сульфида.
В ходе выполнения диссертационного исследования было установлено, что с использованием полученных наноструктурных сульфидов металлов и мишеней, сформированных на их основе, можно успешно получать тонкопленочные гетеропереходные фотовольтаические элементы. Достаточно эффективным оказался выбор пар полупроводниковых слоев в гетеропереходах - P-MexSy(Me=Cu, Sn, W)/n-ZnO.
Автор выражает глубокую признательность научному консультанту - заведующему кафедрой технологии силикатов и наноматериалов, доктору технических наук В.М. Погребенкову, заведующему лабораторией 12 Томского политехнического университета, кандидату технических наук Н.А. Яворовскому за обсуждение теоретических и прикладных аспектов представляемой диссертационной работы, за научные и технические советы, а также за постоянную моральную поддержку при подготовке работы. Автор считает необходимым выразить свою искреннюю благодарность сотрудникам лаборатории 12 ТПУ за помощь в проведении экспериментов, в том числе проектировании и сборке экспериментальной установки по получению наноструктурных сульфидов металлов. Отдельную благодарность автор хотел бы выразить А.В. Пустовалову и Н.Я. Лемачко за помощь в работах по синтезу нанодисперсных порошков металлов, оксидов и сульфидов металлов. Автор также хотел бы выразить огромную благодарность научному сотруднику Лаборатории прикладной электроники Института сильноточной электроники ТНЦ СО РАН, кандидату технических наук А.Н. Захарову за помощь в планировании и организации эксперимента по магнетронному напылению тонких пленок сульфидов и оксидов металлов, доктору технических наук, профессору Верещагину В.И за оказание методической помощи по структуризации разделов диссертационной работы.

1. Наноразмерность исходных металлических порошков обусловливает высокую скорость протекания процессов СВС при получении сульфидов металлов, при этом, ввиду большой скорости распространения фронта горения и быстрого снижения температуры после его прохождения по образцу, рост частиц сульфидов ограничивается размером наночастицы металла.
2. Определяющую роль при получении наноразмерных сульфидов в режиме СВС с использованием нанопорошков металлов играет как дефектность наночастиц металла и малый локальный объем реагирования в пределах частицы, так и переход серы в газообразное состояние с увеличением объема в 1400 раз, что в условиях ограниченного локального объема равносильно многократному увеличению давления паров серы в этом объеме, а это позволяет атомам серы достигать не только открытой поверхности наночастиц металла, но и проникать в любые дефекты структуры этих наночастиц, имеющие размеры, сравнимые с размерами атомов серы. Выраженная многослойная структура свидетельствует о послойном механизме образования дисульфидов в ходе СВ-синтеза из нанопорошков металлов и серы, что характерно для реакций с участием газовой фазы.
3. В конечных продуктах горения в режиме СВС стехиометрических смесей нанодисперных порошков вольфрама и молибдена с серой фиксируются только сульфиды металлов, однако, с целью получения более совершенной структуры дисульфидов вольфрама и молибдена, рекомендуется использование избытка серы до 15 мас. %, при этом выход дисульфидов составляет 96 - 97 %. Оптимальным давлением аргона при проведении СВС является 3 МПа.
4. Протекание СВС - процесса в смесях нанопорошков цинка и серы характеризуется различным индукционным периодом зажигания и

температурой протекания процесса в зависимости от соотношения компонентов. В смесях со стехиометрией по сере и с ее избытком до 10% индукционный период составляет 10-15 секунд, в то время как в смеси с недостатком серы 10% он увеличивается до 40 секунд, что связано с большей теплоемкостью смеси с избытком цинка.
5. Фазовый состав продуктов СВС смесей нанопорошков цинка и серы со стехиометрией по сере и с ее избытком до 10% представлен гексагональным ZnS с размером агломератов 75-150 нм, при этом диапазон размеров составляющих их частиц изменяется от 5 до 30 нм. В продуктах горения смесей с недостатком серы 10% наряду с ZnS фиксируются следы Zn и кубического ZnS.
6. Проведение электроискрового синтеза оксида цинка при добавлении в реакционный объем нанодисперсного ZnS в присутствии пероксида водорода позволяет получать нанокомпозиционные гетероструктуры ZnS/ZnO, при этом кристаллизующийся на поверхности частиц оксида цинка ZnS имеет, как и добавляемый ZnS, гексагональную сингонию.
7. Наноструктурный дисульфид молибдена при комнатной температуре показывает более устойчивый во времени и наименьший коэффициент трения (^ср = 0,028) в сравнении с промышленным дисульфидом молибдена (^ср= 0,064) и наноструктурным дисульфидом вольфрама (^ср= 0,051), для которого характерны неустойчивые осциллирующие значения коэффициента трения, что связано с более сильными ван-дер- ваальсовыми взаимодействиями между слоями серы и вольфрама в сравнении с наноструктурным дисульфидом молибдена.
Повышение температуры до 400°С приводит к увеличению коэффициента трения как для дисульфида молибдена (^ср.= 0,274), так и для дисульфида вольфрама (^ср.= 0,068), однако при повышенных температурах более устойчивый во времени и меньший по величине коэффициент трения наблюдается для дисульфида вольфрама. Наноструктурный дисульфид молибдена при нагревании выше 400°С проявляет меньшую устойчивость и разлагается на металл и серу интенсивнее, чем дисульфид вольфрама, что приводит к существенному увеличению коэффициента трения смазки, вызванного увеличением ее твердости.
8. Седиментационная устойчивость определяется как размером частиц
твердой фазы, так и количеством используемой твердой антифрикционной добавки. Оптимальная концентрация добавки дисульфидов вольфрама или молибдена с наноразмерными частицами в диапазоне 10-50 нм в смазочном материале составляет 5 мас.%. Дополнительная импульсная электроразрядная обработка допированных наноструктурными дисульфидами вольфрама и молибдена супензиальных масел приводит к увеличению до 24 % кинематической вязкости при пониженных температурах и повышению
седиментационной устойчивости системы вне зависимости от вида дисульфида - MoS2 или WS2.
9. Наноструктурные дисульфиды вольфрама и молибдена в составе консистентных смазок по коэффициенту трения, времени приработки и износу тел трения превосходят промышленный дисульфид молибдена и благодаря агрегативному строению не уступают микронным порошкам дисульфидов в стабильности при нагревании на воздухе. Применение 5 мас. % добавки дисульфида молибдена с наноразмерными слоями в консистентной смазке снижает коэффициент трения до ^сред. = 0,08, а дисульфида вольфрама до ^сред. = 0,11, по сравнению с промышленным порошком дисульфида молибдена (^сред. = 0,14) и консистентной смазкой без добавок (^сред. = 0,16). По сравнению с промышленным порошком дисульфида молибдена, порошок MoS2 с наноразмерными слоями снижает износ на порядок эффективнее (4,8 мкм 10- /ч против 59,6 мкм310-5/ч).
10. Допирование MoS2 добавкой нанопорошка меди существенно уменьшает износ поверхности тела трения, при этом коэффициент

трения нанослоистого MoS2, допированного наночастицами меди, в 1,5 раза ниже, чем для допированного медью промышленного порошка MoS2. Оптимальным содержанием добавки нанопорошка меди в MoS2 является 7 мас. %. Уменьшение износа поверхности при введении добавок нанопорошка меди связано с эффектом металлоплакирования трека износа композиционной трибопленкой, образованной наночастицами меди с участием нанослоистого дисульфида молибдена. Введение 5% добавки (н-MoS2+7% н-Cu) и 5% (н-MoS2 + 7% н-Ag) в состав консистентных смазок на основе Литол-24 и смазки ВНИИНП уменьшает коэффициент трения (^ср. ~ 0,09) и также сопровождается эффектом металлоплакирования.
11. Композиционные составы на основе наноструктурных дисульфидов
вольфрама и молибдена с добавками наночастиц оксида цинка обладают улучшенными трибологическими свойствами (gcp. ~ 0,12) и повышенной трибоокислительной устойчивостью переходных пленок при умеренных температурах. Для экстремальных условий эксплуатации при повышенных температурах (> 400 °С) больший потенциал имеют нанокомпозитные пленки WS2-ZnO, которые образуют
трибологические покрытия более устойчивые к окислению, при этом при скольжении многослойных тонких пленок ZnO и WS2 составляющие нанокомпозит фазы реагируют с образованием адаптивного смазочного материала, включающего устойчивый к окислению вольфрамат цинка.
12. Пленки, полученные магнетронным распылением как коммерческой
микроструктурной мишени из WS2, так и наноструктурной мишени,
состоят из гексагонального WS2 и имеют столбчатую структуру,
ориентированную перпендикулярно поверхности подложки с размером
агломератов порядка 1 мкм, при этом наблюдаются различные
плоскости ориентации роста пленки для разных типов мишеней - при
распылении микроструктурной мишени наблюдается
разупорядоченность и преимущественный рост в направлении
276

кристаллографической оси (101), в то время как при распылении наноструктурной мишени для пленки характерна четкая ориентация в плоскости 002, то есть в направлении строго перпендикулярном плоскости подложки.
13. Совершенствование структуры пленки WS2, полученной реактивным магнетронным распылением вольфрамовой мишени в среде смеси аргона и сероводорода, возможно в результате кристаллизационного отжига, при этом температура отжига и формирующиеся свойства пленки зависят от вида применяемого промоутера кристаллизации. Рост кристаллов и совершенствование структуры пленки наиболее интенсивно протекают по механизму растворения-кристаллизации с участием жидкой фазы, поэтому температуры рекристаллизационного отжига должны быть выше температуры образования эвтектического расплава состава WS2 - MeSx. В случае использования в качестве промоутера никеля повышение температуры от 700°С, когда на поверхности пленки наряду с мелкими кристаллами WS2 наблюдаются распределенные по всей поверхности частицы NiSx, до 800 °С, приводит к образованию сплошности слоистых вытянутых кристаллов WS2, на поверхности которых расположены мелкие частицы NiSx.
14. Пленки WS2 с промоутером Pd кристаллизуются в плоскости (002) при
температуре выше точки эвтектики бинарной системы Pd-S (625°C), при этом лучшими кристаллическими свойствами обладают пленки WS2, полученные при температурах более 800 °С. Изучение
фотопроводимости показало, что фотоактивность проявляют пленки, кристаллизованные при температуре 800 °С и выше, при этом подвижности и концентрации носителей заряда для WS2:Ni выше чем для WS2:Pd.
15. Реактивное распыление вольфрамовой мишени в среде селеноводорода приводит к образованию аморфной пленки WSe2+x со значительным превышением содержания селена относительно стехиометрии. При нагреве наблюдается постепенное испарение селена и при температуре 350 °С состав пленки селенида вольфрама [Se/W]=2,3 близок к стехиометрическому диселениду вольфрама [Se/W]=2, а при 500 °C достигается соотношение [Se/W]=1,99. Тип проводимости пленок зависит от соотношения Se/W. В пленках с избытком селена, кристаллизованных при температурах ниже 500 °C, наблюдается электронная проводимость, в то время как пленки, имеющие состав близкий к стехиометрическому с небольшим недостатком селена, кристаллизованные выше 500 °C, имеют проводимость p-типа.
16. Фотоактивность пленки селенида вольфрама связана с дефектностью структуры и повышается при ее формировании в режиме термоциклирования, при этом эффективная подвижность зарядов зависит от вида применяемого промоутера кристаллизации и достигает 7 см •В- •с- при использовании Pd, в то время как в случае Ni-промоутера имеющие металлоподобные свойства кластеры MSе2 обуславливают скоростную рекомбинацию генерированных электрон-дырочных пар и пленка WSe2 проявляет слабую фотоактивность.
17. Пленки Cu2S и SnS обладают хорошими абсорбционными свойствами в диапазоне от 200 до 500 нм, при этом ширина запрещенной зоны равна соответственно 1,92 и 1,65 эВ. Плотность фототока в режиме короткого
л
замыкания составила порядка 1,9 мА/см для полученного фотоэлемента
л
n-ZnO/p-Cu2S и 3,8 мА/см для фотоэлемента