Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 9/2015

01.09.2015

Properties of Cu2ZnSnS4 (CZTS) thin films prepared by plasma assisted co-evaporation

verfasst von: Ye Li, Junfang Chen, Junhui Ma

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 9/2015

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

In this work, Cu2ZnSnS4 (CZTS) in thin film form has been prepared on soda-lime glass by sulfurization of Cu–Zn–Sn (CZT) metal precursors. Different from traditional methods, precursor films were synthesized using elemental Cu, Zn and Sn metal wire by inductively coupled plasma (ICP) assisted co-evaporation. The composition, microstructure and properties of CZTS thin films were investigated using energy dispersive X-ray spectrometers (EDS), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and UV–Vis spectrophotometer. SEM study showed that the grain size of the CZT and CZTS films prepared by ICP assisted were larger than that no plasma assisted, however, an increasing of discharge power resulted in the increase of grain number, the decrease of grain size and exhibiting denser morphology. XRD analysis indicated the plasma assisted could improve the properties of films crystallinity. EDS revealed loss of Zn in films by traditional method, especially in CZT films. The plasma assistive technology could alleviate the lack of Zn, moreover, the content of Zn increased with the increasing of plasma discharge power. The values measured by UV–Vis spectrophotometer obtained for the optical band gap energy of the films both were about 1.50 eV, which was not affected by plasma assisted.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
2.
Zurück zum Zitat K. Jimbo, R. Kimura, T. Kamimura, S. Yamada, W.S. Maw, H. Araki, K. Oishi, H. Katagrir, Thin Solid Films 515, 5997–5999 (2007)CrossRef K. Jimbo, R. Kimura, T. Kamimura, S. Yamada, W.S. Maw, H. Araki, K. Oishi, H. Katagrir, Thin Solid Films 515, 5997–5999 (2007)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat H. Katagiri, K. Jimbo, S. Yamaka, T. Kamimura, Appl. Phys. Express 1, 041201 (2008)CrossRef H. Katagiri, K. Jimbo, S. Yamaka, T. Kamimura, Appl. Phys. Express 1, 041201 (2008)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat B. Pan, M. Wei, W. Liu, G. Jiang, C. Zhu, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 25, 3344–3352 (2014)CrossRef B. Pan, M. Wei, W. Liu, G. Jiang, C. Zhu, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 25, 3344–3352 (2014)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat M.T. Winkler, W. Wang, O. Gunawan, H.J. Hovel, T.K. Todorov, D.B. Mitzi, Energy Environ. Sci. 4(7), 1029 (2014)CrossRef M.T. Winkler, W. Wang, O. Gunawan, H.J. Hovel, T.K. Todorov, D.B. Mitzi, Energy Environ. Sci. 4(7), 1029 (2014)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat B. Shin, O. Gunawan, Y. Zhu, N.A. Bojarczuk, S.J. Chey, S. Guha, Prog. Photovolt Res. Appl. 21, 72 (2013)CrossRef B. Shin, O. Gunawan, Y. Zhu, N.A. Bojarczuk, S.J. Chey, S. Guha, Prog. Photovolt Res. Appl. 21, 72 (2013)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat D.H. Son, D.H. Kim, K.J. Yang, D. Nam, M. Gansuk, H. Cheong, J.K. Kang, Phys. Status Solidi A 211, 946–951 (2014)CrossRef D.H. Son, D.H. Kim, K.J. Yang, D. Nam, M. Gansuk, H. Cheong, J.K. Kang, Phys. Status Solidi A 211, 946–951 (2014)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat D. Li, J. Chen, C. Zou, J. Ma, P. Li, Y. Li, J. Alloy Compd. 609, 239–243 (2014)CrossRef D. Li, J. Chen, C. Zou, J. Ma, P. Li, Y. Li, J. Alloy Compd. 609, 239–243 (2014)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat M. Kozlova, J. Nejdl, M. Krus et al., Springer Proc. Phys. 147, 151–159 (2014)CrossRef M. Kozlova, J. Nejdl, M. Krus et al., Springer Proc. Phys. 147, 151–159 (2014)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat J.F. Chen, S.L. Fu, X.Q. Lai, P.F. Xiang, Y. Li, X.Q. Wu, Vacuum 81, 49 (2006)CrossRef J.F. Chen, S.L. Fu, X.Q. Lai, P.F. Xiang, Y. Li, X.Q. Wu, Vacuum 81, 49 (2006)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat G. Lavareda, C.N. de Carvalho, A.M. Ferraria, A.M.B. do Rego, A. Amaral, J. Nanosci. Nanotechnol. 12, 6754–6757 (2012)CrossRef G. Lavareda, C.N. de Carvalho, A.M. Ferraria, A.M.B. do Rego, A. Amaral, J. Nanosci. Nanotechnol. 12, 6754–6757 (2012)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat T. Tanaka, D. Kawasaki, M. Nishio, Q. Guo, H. Ogawa, Phys. Stat. Sol. 3(8), 2844–2847 (2006)CrossRef T. Tanaka, D. Kawasaki, M. Nishio, Q. Guo, H. Ogawa, Phys. Stat. Sol. 3(8), 2844–2847 (2006)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Y. Liu, Z. Lin, S. Zhang, C.D. Yang, X.R. Zhang, Anal. Bioanal. Chem. 395, 591–599 (2009)CrossRef Y. Liu, Z. Lin, S. Zhang, C.D. Yang, X.R. Zhang, Anal. Bioanal. Chem. 395, 591–599 (2009)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat V. Stranak, P. Adamek, M. Tichy, P. Spatenka, P. Slavícek, Z. Navratil, D. Trunec, V. Stranak, P. Adamek, M. Tichy, P. Spatenka, Czech J. Phys. 54, C970–C975 (2004)CrossRef V. Stranak, P. Adamek, M. Tichy, P. Spatenka, P. Slavícek, Z. Navratil, D. Trunec, V. Stranak, P. Adamek, M. Tichy, P. Spatenka, Czech J. Phys. 54, C970–C975 (2004)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat V.A. Kotel’nikov, M.V. Kotel’nikov, High Temp. 46, 306–310 (2008)CrossRef V.A. Kotel’nikov, M.V. Kotel’nikov, High Temp. 46, 306–310 (2008)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat K.S. Kim, H. Ryu, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 15, 159–163 (2004)CrossRef K.S. Kim, H. Ryu, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 15, 159–163 (2004)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat S.S. Huang, J.S. Chen, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 13, 77–81 (2002)CrossRef S.S. Huang, J.S. Chen, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 13, 77–81 (2002)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat T. Tanaka, A. Yoshida, D. Saiki et al., Thin Solid Films 518, 529–533 (2010)CrossRef T. Tanaka, A. Yoshida, D. Saiki et al., Thin Solid Films 518, 529–533 (2010)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat N.M. Shinde, R.J. Deokate, C.D. Lokhande, J. Anal. Appl. Pyrol. 100, 12–16 (2013)CrossRef N.M. Shinde, R.J. Deokate, C.D. Lokhande, J. Anal. Appl. Pyrol. 100, 12–16 (2013)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat C. Gougaud, D. Rai, S. Delbos, E. Chassaing, D. Lincot, J. Electrochem. Soc. 160, D485–D494 (2013)CrossRef C. Gougaud, D. Rai, S. Delbos, E. Chassaing, D. Lincot, J. Electrochem. Soc. 160, D485–D494 (2013)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat K.V. Gurava, S.M. Pawara, S.W. Shinb, M.P. Suryawanshia, G.L. Agawanea, P.S. Patila, J.H. Yun, J.H. Kim, Appl. Surf. Sci. 283, 74 (2013)CrossRef K.V. Gurava, S.M. Pawara, S.W. Shinb, M.P. Suryawanshia, G.L. Agawanea, P.S. Patila, J.H. Yun, J.H. Kim, Appl. Surf. Sci. 283, 74 (2013)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Y.S. Chen, Y.J. Wang, R. Li, J.H. Gu, J.X. Lu, S.E. Yang, Chin. Phys. B 21(5), 058801 (2012)CrossRef Y.S. Chen, Y.J. Wang, R. Li, J.H. Gu, J.X. Lu, S.E. Yang, Chin. Phys. B 21(5), 058801 (2012)CrossRef
26.
27.
Zurück zum Zitat K. Tanaka, M. Oonuki, N. Moritake, H. Uchiki, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 93, 583 (2009)CrossRef K. Tanaka, M. Oonuki, N. Moritake, H. Uchiki, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 93, 583 (2009)CrossRef
Metadaten
Titel
Properties of Cu2ZnSnS4 (CZTS) thin films prepared by plasma assisted co-evaporation
verfasst von
Ye Li
Junfang Chen
Junhui Ma
Publikationsdatum
01.09.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 9/2015
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-015-3251-5

Weitere Artikel der Ausgabe 9/2015

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 9/2015 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt