Modification of semiconducting copper oxide thin films using ion implantation

• Autorzy: Ungeheuer Katarzyna , Marszalek Konstanty , Mitura-Nowak marzena , Kakol Zbigniew

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.09.60

Warianty tytułu

PL

Modyfikacja cienkich warstw tlenków półprzewodzących za pomocą implantacji jonowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article describes method of Cr+ ion implantation with energy of 10 keV and 15 keV. This method can be used to modify thin film semiconductors. Simulations of implantation process were performed using the Stopping and Range of Ions in Matter software, taking into account different energies of the ion beam. The apparatus diagrams of ion implantation and magnetron sputtering processes are presented. Optical and structural properties of non-implanted and implanted Cu4O3 and CuO films were studied.

PL

W artykule opisana została metoda implantacji jonami Cr+ o energii 10 keV i 15 keV, która może być stosowana do modyfikacji cienkich warstw półprzewodnikowych. Wykonano symulacje procesu implantacji z wykorzystaniem programu Stopping and Range of Ions in Matter uwzględniając różne energie wiązki jonów. Przedstawiono schematy aparatury implantatora oraz układu do rozpylania magnetronowego cienkich warstw. Optyczne i strukturalne właściwości nieimplantowanych i zaimplantowanych warstw Cu4O3 i CuO zostały zbadane.

Słowa kluczowe

EN

thin film; ion implantation; PV cell absorber

PL

cienka warstwa; implantacja jonowa; absorber fotowoltaiczny

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 9
• Strony: 255--258
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ungeheuer Katarzyna

• AGH University of Science and Technology, Mickiewicza ave. 20, 30-059 Krakow

• https://orcid.org/0000-0002-7945-5758

autor

Marszalek Konstanty

• AGH University of Science and Technology, Mickiewicza ave. 20, 30-059 Krakow

• https://orcid.org/0000-0002-0564-5743

autor

Mitura-Nowak marzena

• The Henryk Niewodniczanski Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, Niezapominajek st. 8, 31-342 Krakow

• https://orcid.org/0000-0001-5124-8688

autor

Kakol Zbigniew

• AGH University of Science and Technology, Mickiewicza ave. 20, 30-059 Krakow

• https://orcid.org/0000-0002-5978-8627

Bibliografia

• [1] S. Shi, D. Gao, B. Xia, D. Xue, Argon ion irradiation induced phase transition and room temperature ferromagnetism in the CuO thin film, J. Phys. D: Appl. Phys. 49 (2016) 055003 (5pp)
• [2] Wei X., Ma J., Ma S., Liu P., Qing H., Zhao Q., Enhanced anticorrosion and biocompatibility of a functionalized layer formed on ZK60 Mg alloy via hydroxyl (OH-) ion implantation, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 216, (2022), 112533
• [3] Wei D., Li F., Li S., Wang S., Ding F., Tian T., Zhang P., Yao Z., Effect of Cr ion implantation on surface morphology, lattice deformation, nanomechanical and fatigue behavior of TC18 alloy, Applied Surface Science 506 (2020), 145023
• [4] Kaur M., Gautam S., Goyal N., Ion-implantation and photovoltaics efficiency: A review, Materials Letters 309 (2022) 131356
• [5] Williams J.S., Ion implantation of semiconductors, Materials Science and Engineering A253 (1998) 8–15
• [6] Hariwal R. V., Malik H.K., Negi A., Asokan K., Favourable tuning of optical absorbance, bandgap and surface roughness of ZnO thin films by C ion implantation at the critical angle, Applied Surface Science Advances 7 (2022) 100189
• [7] Liu F., Liu T., Yao Y., Liu Y., Kong W., Cheng L., Bao Y., Gu J., Wang S., Bu M., Huang H., Lattice structures and optical properties of Ce:LYSO crystal waveguides with implanted C, Si and Cu ions, Journal of Luminescence 242 (2022) 118559
• [8] Pearton S.J., Ion implantation in GaAs, Solid State Phenomena Vol. 1&2 (1988) pp. 247-280
• [9] Ziegler, J.F.; Ziegler, M.D.; Biersack, J.P., SRIM- The Stopping and Range of Ions in Matter, NIMPB 268 (2010) 1818–1823
• [10] Heinemann M., Eifert B., Heiliger C., Band structure and phase stability of the copper oxides Cu2O, CuO, and Cu4O3, PHYSICAL REVIEW B 87 (2013) 115111
• [11] Ungeheuer K., Marszalek K.W., Mitura-Nowak M., Perzanowski M., Jelen P., Marszalek M., Sitarz M., Influence of Cr Ion Implantation on Physical Properties of CuO Thin Films,Int. J. Mol. Sci. 2022, 23, 4541

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).