Two-stage growth of Cu3BiS3 thin films: Influence of the Cu/Bi ratio

材料科学 电阻率和电导率 带隙 薄膜 粒度 相(物质) 化学计量学 微观结构 光电子学 复合材料 纳米技术 化学工程 分析化学(期刊) 化学 电气工程 工程类 有机化学 色谱法
作者
U. Chalapathi,P. Reddy Prasad,Sangaraju Sambasivam,K. Mallikharjuna,P. Rosaiah,Salh Alhammadi,Ammar M. Tighezza,Krishna Mohanarangam,Si-Hyun Park
出处
期刊:Journal of materials research and technology [Elsevier BV]
卷期号:26: 2443-2450
标识
DOI:10.1016/j.jmrt.2023.08.058
摘要

Thin films composed of Cu3BiS3 have shown significant promise as light-harvesting materials because of their suitable optoelectronic properties and abundant, non toxic constituent elements. A large-grained, highly crystalline Cu3BiS3 films is a prerequisite for application of these layers in solar cells. We have grown large-grained, highly crystalline Cu3BiS3 films by a two-stage process via thermally evaporating Cu/Bi/Cu metallic layers and sulfurization at 400 oC for 30 min. The influence of the Cu/Bi ratio on the growth of Cu3BiS3 thin films was investigated by varying the Bi precursor thickness. The Cu/Bi ratio significantly influenced the structural, microstructural, optical, and electrical properties of Cu3BiS3 thin films. The Cu3BiS3 film synthesized with a Cu/Bi ratio of 4.35 contained Cu1.8S spurious phase, a non-uniform grain morphology, a direct optical bandgap of 1.41 eV, and an electrical resistivity of 75.5 Ωcm. Upon decreasing the Cu/Bi ratio from 3.38 to 2.77, the Cu1.8S spurious phase was eliminated, and phase-pure Cu3BiS3 was crystallized with a uniform grain morphology, particle size of 2–4 μm, direct bandgap of 1.42 eV, and electrical resistivity of 53.5 Ωcm. A further decrease in the Cu/Bi ratio from 2.77 to 2.54 resulted in a slight decrease in the grain size and electrical resistivity of the Cu3BiS3 films. This study demonstrates that Cu3BiS3 films synthesized with near-stoichiometric composition possess better structural, microstructural, optical, and electrical properties than those synthesized with Cu-rich composition and are suitable for use as solar cell absorber layer.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
kelaibing完成签到,获得积分10
1秒前
宁幼萱完成签到,获得积分10
1秒前
李爱国应助yi采纳,获得10
2秒前
2秒前
丰知然完成签到,获得积分0
3秒前
jenningseastera完成签到,获得积分0
3秒前
bk201发布了新的文献求助10
7秒前
王q完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
糖果发布了新的文献求助50
8秒前
10秒前
wrl2023完成签到,获得积分10
10秒前
芋头发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
Lucas应助害羞便当采纳,获得10
12秒前
tzy完成签到,获得积分10
13秒前
学术小白完成签到,获得积分20
16秒前
开心的澜发布了新的文献求助10
16秒前
ABin完成签到,获得积分10
16秒前
雾失楼台完成签到,获得积分10
22秒前
蔡雯完成签到,获得积分10
22秒前
24秒前
诚心断天完成签到,获得积分10
26秒前
一点发布了新的文献求助10
26秒前
鲤鱼雅阳完成签到,获得积分10
31秒前
彭于晏应助dddd采纳,获得10
33秒前
一氧化二氢完成签到,获得积分10
33秒前
活着完成签到,获得积分10
35秒前
Orange应助东南采纳,获得10
36秒前
hlxdx完成签到,获得积分10
38秒前
呆萌香菇完成签到,获得积分10
39秒前
风雪丽人完成签到,获得积分10
41秒前
43秒前
鲤鱼雅阳发布了新的文献求助10
44秒前
47秒前
53秒前
53秒前
55秒前
开心的澜完成签到,获得积分10
56秒前
东南发布了新的文献求助10
58秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3779500
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324978
关于积分的说明 10220745
捐赠科研通 3040147
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668585
邀请新用户注册赠送积分活动 798728
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758522