Wpływ trybu zasilania magnetronu na właściwości warstw SnSe

• Autorzy: Mars, Krzysztof , Sałęga-Starzecki, Mateusz , Godlewska, Elżbieta

Warianty tytułu

EN

Influence of the magnetron power mode on the properties of SnSe layers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Selenek cyny w jest intensywnie badanym pod kątem zastosowań w urządzeniach termoelektrycznych, fotowoltaicznych i optoelektronicznych. Jako materiał półprzewodnikowy charakteryzuje się niskim przewodnictwem cieplnym, co znacząco utrudnia proces jego rozpylania magnetronowego. Celem pracy było zbadanie wpływu trybu zasilania magnetronu (DC lub AC) na właściwości termoelektryczne otrzymywanych warstw. Parametry pracy magnetronu (napięcie katoda-anoda i prąd katody) monitorowano za pomocą oscyloskopu, dla impulsów o częstotliwości od 0,2-1kHz. Mikrostrukturę i skład warstw badano posługując się skaningową mikroskopią elektronową i mikroanalizą rentgenowska (SEM i EDS).

EN

Tin selenide is intensively studied for applications in thermoelectric, photovoltaic and optoelectronic devices. As a semiconductor, it is characterized by low thermal conductivity, which makes the process of magnetron sputtering rather difficult. The aim of this work was to investigate the influence of different modes of magnetron power supply (DC or AC) on thermoelectric properties of the obtained films. The operating parameters (cathode-anode voltage and cathode current) were monitored by an oscilloscope for pulse frequencies 0.2-1kHz. Microstructure and composition of SnSe layers were analyzed by SEM and EDS.

Słowa kluczowe

PL

warstwa SnSe; rozpylanie magnetronowe; materiał termoelektryczny

EN

SnSe layer; magnetron sputtering; thermoelectric material

• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 9
• Strony: 307--310
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Mars, Krzysztof

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

autor

Sałęga-Starzecki, Mateusz

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Godlewska, Elżbieta

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Kumar M., Rani S., Singh Y., Gour K. S., Singh V. N., Tinselenide as a futuristic material: properties and applications,RSC Adv., 11, (2021), 6477
• [2] Reddy M., Gedi V., Pejjai S. et al., Perspectives on SnSe-based thin film solar cells: a comprehensive review, Journal Materials Science, 27, (2016), 5491–5508
• [3] Makori N. E., Amatalo I. A., Karimi P. M., Njoroge W. K., Optical and Electrical Properties of SnSe Thin Films for Solar Cell Applications, American Journal of Condensed Matter Physics4(5), (2014), 87–90
• [4] Shi W., Gao M., Wei J., Fan C., Ashalley E., Li H., Wang Z., Tin Selenide (SnSe): Growth, Properties and Applications, Advanced Science, 5, (2018), 1700602
• [5] Nguyen Q., Kim J. and S. Cho, A Review of SnSe: Growth and Thermoelectric Properties, Journal of the Korean Physical Society, 72, (2018), No. 8, 841-857
• [6] Chang Ch., Wu M., He D., Pei Y., et al., 3D charge and 2D phonon transports leading to high out-of-plane ZT in n-type SnSe crystals, Science, 360, (2018), 778–783
• [7] Chen Z., Shen T., Li K., and Si J., Effect of substrate temperature on structural and thermoelectric properties of RF-magnetron sputtered SnSe thin film, Functional Materials Letters, 12, (2019), 1950040
• [8] Song L., Zhang J. and Iversen B.B., Enhanced thermoelectricproperties of SnSe thin films grown by single-target magnetron sputtering, Journal of Materials Chemistry A, (2019)
• [9] Delicea S., Isikb M., Gullub H. H., Terlemezoglu M., Temperature dependence of band gaps in sputtered SnSe thin films, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 131, (2019), 22–26
• [10] Guille ́C., Montero J., and Herrero J., Characteristics of SnSe and SnSe2 thin films grown onto polycrystalline SnO2-coated glass substrates, Wiley Online Library, 208, (2011), 679-683
• [11] Kim D., Park J., Choi J., Compositional ratio effect on the physicochemical properties of SnSe thin films, Science Direct, 612, (2021), 412890
• [12] Jeong G., Jaung Y. H., Kim J. K., Song Y. J., Shin B., Sn1-x Se thin films with low thermal conductivity: role of stoichiometrydeviation in thermal transport, Journal of Materials Chemistry, DOI: 10.1039/C8TC03051K, (2018)
• [13] Chen Z.J., Shen T., Nutor R.K. et al., Influence of Local Heterojunction on the Thermoelectric Properties of Mo-SnSe Multilayer Films Deposited by Magnetron Sputtering, Journal of Electronic Materials. 48, (2019), 1153–1158
• [14] Wiatrowski A., Kijaszek W., Posadowski W. M., OleszkiewiczW., Jadczak J., Kunicki P., Deposition of diamond-like carbon thin films by the high power impulse magnetron sputtering method, Diamond and Related Materials, 72, (2017), 71-76
• [15] Macak K., Kouznetsov V., Schneider J., Helmersson U., Ionized sputter deposition using an extremely high plasma density pulsed magnetron discharge, Journal Vacuum Science Technology A, 18(4), (2000), 1533-1537
• [16] Munz W. D., Schenkel M., Kunkel S., Paulitsch J., Industrial application of HIPIMS, Journal of Physics Conferences Series, 100(8):082001, (2008)
• [17] Urmila K. S., Namitha T. A., Rajani J., Philip R. R, Pradeep B., Optoelectronic properties and Seebeck coefficient in SnSe thin films, Journal of Semiconductors, Vol. 37, (2016), 093002
• [18] Zhao L. D. et al., Ultralow thermal conductivity and high thermoelectric figure of merit in SnSe crystals, Nature, vol. 508, (2014), 373–377
• [19] Wang X., Xu J., Liu G. Q. et al., Texturing degree boosts thermoelectric performance of silver-doped polycrystalline SnSe, NPG Asia Materials, 9, (2017)
• [20] Suen C. H., Shi D., Su Y., Zhang Z., Chan C. H., Tang X., Li Y., Lam K. H., Chen X., Huang B. L., Zhou X. Y., Dai J. Y., Enhanced thermoelectric properties of SnSe thin films grown by pulsed laser glancing-angle deposition, Journal of Materiomics, (2017), 1-6

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).

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.09.71