Herrera, Roberto Benjamin Cortes;Kryshtab, Tetyana;Andraca Adame, Jose Alberto;Kryvko, Andriy
Advances in nano research
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제5권3호
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pp.193-201
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2017
ZnO, ZnO: Cu, Ga, and ZnO: Cu, Ga, Ag thin films were obtained by oxidization of ZnS and ZnS: Cu, Ga films deposited onto glass substrates by electron-beam evaporation from ZnS and ZnS: Cu, Ga targets and from ZnS: Cu, Ga film additionally doped with Ag by the closed space sublimation technique at atmospheric pressure. The film thickness was about $1{\mu}m$. The oxidation was carried out at $600-650^{\circ}C$ in air or in an atmosphere containing water vapor. Structural characteristics were investigated by X-ray diffraction (XRD) and atomic force microscopy (AFM). Photoluminescence (PL) spectra of the films were measured at 30-300 K using the excitation wavelengths of 337, 405 and 457.9 nm. As-deposited ZnS and ZnS: Cu, Ga films had cubic structure. The oxidation of the doped films in air or in water vapors led to complete ZnO phase transition. XRD and AFM studies showed that the grain sizes of oxidized films at wet annealing were larger than of the films after dry annealing. As-deposited doped and undoped ZnS thin films did not emit PL. Shape and intensity of the PL emission depended on doping and oxidation conditions. Emission intensity of the films annealed in water vapors was higher than of the films annealed in the air. PL of ZnO: Cu, Ga films excited by 337 nm wavelength exhibits UV (380 nm) and green emission (500 nm). PL spectra at 300 and 30 K excited by 457.9 and 405 nm wavelengths consisted of two bands - the green band at 500 nm and the red band at 650 nm. Location and intensities ratio depended on the preparation conditions.
CdTe thin-film solar cell technology is well known that it can theoretically improve its conversion efficiency and manufacturing costs compared to the conventional silicon solar cell technology, due to its optical band gap energy (about 1.45eV) for solar energy absorption, high light absorption capability and low cost requirements for producing solar cells. Although the prior studies obtained the high light absorption, CdTe thin film solar cell has not been come up to the sufficient efficiency yet. So, doping method was selected for the improvement of the electrical characteristics in CdTe solar cells. Some elements including Cu, Ag, Cd and Te were generally used for the p-dopant as substitutional acceptors in CdTe thin film. In this study, the sputtering-deposited CdTe thin film was immersed in $AgNO_3$ solution for ion exchange method to dope Ag ions. The effects of immersion temperature and Ag-concentration were investigated on the optical properties and electrical characteristics of CdTe thin film by using Auger electron spectroscopy depth-profile, UV-visible spectrophotometer, and a Hall effect measurement system. The best optical and electrical characteristics were sucessfully obtained by Ag doping at high temperature and concentration. The larger and more uniform diffusion of Ag ions made increase of the Ag ion density in CdTe thin film to decrease the series resistance as well as mede the faster diffusion of light by the metal ions to enhance the light absorption.
We present the effects of temperature (between 10 K and 298 K) and of hole concentration on the frequency and intensity of characteristic phonons in polycrystalline $La_2CuO_4-related$ compounds using FT-IR spectros-copy. The influences of the concentration of carrier doped on the phonon modes are prominent in the IR spectra of $La_2CuO_4-related$ compounds. For $La_2-xSrxCuO_4({\chi}=$ 0.00, 0.03, 0.07, 0.10, and 0.15) and electrochemically (or chemically) oxidized $La_2CuO_4$, the intensities of the transverse oxygen mode around 680cm $-^1$ which cor-responds mainly to Cu-O(1) stretching vibration in the basal plane of CuO6 octahedron, are decreased and dis-appeared depending on the Sr-substitution rate and the amount of excess oxygen, while the longitudinal oxygen mode around 510 cm $-^1$ corresponding to the Cu-O(2) stretching in the basal plane of CuO6 octahedron are near-ly invariable. In particular, after two cycles of cooling-heating between 10 K and 298 K for these sample, the phonons around 680 cm $-^1$ are blue shif 13-15 cm $-^1$, while the phonons around 510 cm $-^1$ are nearly constant. The introduction of the charge carrier by doping would give rise to the small contraction of CuO6 oc-tahedron as Cu $^3+$ requires a smaller site than Cu $^2+$, which results in the shortening of the Cu-O(1) bond length and Cu-O(2) bond length with the increased La-O(2) bond length. These results in the frequency shift of the characteristic phonons. The IR spectra of $La_2Li0.5Cu0.5O_4$ which exhibits an insulator behavior despite the $Cu^3+$ of nearly 100%, corroborate our IR interpretations. The mode around 710 cm $-^1$ corresponding to Cu-O(1) stretching vibration is still strongly remained even at low temperature (10 K). Thus, we conclude that the con-duction electrons formed within $CuO_2$ planes of $La_2CuO_4-related$ superconductors screen more effectively the transverse oxygen breathing mode around 680 $cm-^1$ depending on the concentration of the doped charge carrier in $La_2CuO_4-related$ compounds, which might use as a superconductivity probe.
동시 스퍼터링법으로 $TiO_2$ 박막과 구리를 도핑한 Cu/$TiO_2$ 박막을 제작하고, 금속의 도핑과 열처리 온도에 따른 구조적, 광학적, 광분해 특성을 조사하였다. XRD 측정 결과 구리 도핑의 경우에 입자의 결정 크기가 증가하였으며, SEM 결과 입자들의 크기가 균일하고 입자들의 뭉침이 더 작은 것을 확인 할 수 있었다. $900^{\circ}C$에서 열처리한 박막의 흡수단은 아나타제에서 루타일로의 상전이에 의해 밴드갭의 변화로 장파장 영역으로 이동하였고, 또한 입자 크기 증가에 따라 투과율이 급격히 감소하였다. Cu/$TiO_2$ 박막들은 순수$TiO_2$ 박막보다 광분해 특성이 더 우수하였다.
As the demand for p-type semiconductors increases, much effort is being put into developing new p-type materials. This demand has led to the development of novel new p-type semiconductors that go beyond existing p-type semiconductors. Copper iodide (CuI) has recently received much attention due to its wide band gap, excellent optical and electrical properties, and low temperature synthesis. However, there are limits to its use as a semiconductor material for thin film transistor devices due to the uncontrolled generation of copper vacancies and excessive hole doping. In this work, p-type CuI semiconductors were fabricated using the chemical vapor deposition (CVD) process for thin-film transistor (TFT) applications. The vacuum process has advantages over conventional solution processes, including conformal coating, large area uniformity, easy thickness control and so on. CuI thin films were fabricated at various deposition temperatures from 150 to 250 ℃ The surface roughness root mean square (RMS) value, which is related to carrier transport, decreases with increasing deposition temperature. Hall effect measurements showed that all fabricated CuI films had p-type behavior and that the Hall mobility decreased with increasing deposition temperature. The CuI TFTs showed no clear on/off because of the high concentration of carriers. By adopting a Zn capping layer, carrier concentrations decreased, leading to clear on and off behavior. Finally, stability tests of the PBS and NBS showed a threshold voltage shift within ±1 V.
An electrolyte supported SOFC cell was tested at $800^{\circ}C$ in air for 3600 h with an applied current density of $200\;mA/cm^2$ to examine possible cathode degradation issues. A scandium- stabilized zirconia (ScSZ) with additional manganese doping (ScSZ: Mn) was used as electrolyte. A strontium and copper-doped lanthanum ferrite (LaSrCuFe) and platinum were used as cathode and quasi-anode material, respectively. The DC resistance was logged over the complete testing period. Additionally, impedance spectroscopy was used from time to time to track changes of the cell in-situ. Post-test analysis of the cell using methods like scanning electron microscopy imaging and other electrochemical testing methods allow the identification of different degradation sources. The results indicate a promising combination of electrolyte and cathode material in terms of chemical compatibility and electrical performance.
한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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pp.1239-1240
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2006
Effects of $Ag_2O$ doping on the electromagnetic properties in the BiSrCaCuO superconductors. The electromagnetic properties of $Ag_2O$ doped and undoped BiSrCaCuO superconductor were evaluated to investigate the contribution of the pinning centers to the magnetic effect. It was confirmed experimentally that a large amount of magnetic flux was trapped in the $Ag_2O$ doped sample than that in the undoped one, indicating that the pinning centers of magnetic flux are related closely to the occurrence of the magnetic effect. It is considered that the area where normal conduction takes place increases by adding $Ag_2O$ and the magnetic flux penetrating through the sample increases. The results suggested that Ag acts to increase pinning centers of magnetic flux, contributing to the occurrence of the electromagnetic properties.
Effects of $Ag_2O$ doping on the electromagnetic properties in the BiSrCaCuO superconductors. The electromagnetic properties of the $Ag_2O$ doped and undoped BiSrCaCuO superconductor were evaluated to investigate the contribution of the pinning centers to the magnetic effect. It was confirmed experimentally that a large amount of magnetic flux was trapped in the $Ag_2O$ doped sample than that in the undoped one, indicating that the pinning centers of magnetic flux are related closely to the occurrence of the magnetic effect. It is considered that the area where normal conduction takes place increases by adding $Ag_2O$ and the magnetic flux penetrating through the sample increases. The results suggested that Ag acts to increase the pinning centers of the magnetic flux, contributing to the occurrence of the electromagnetic properties.
ZnS:Cn,Cl phosphor was coated by solid-gel reaction with $SiO_2$ outside layer. The effect of $Cu^{2+}$ -doping concentration has been investigated on the luminescence characteristics of ZnS:Cn,Cl blue-green phosphors for inorganic electro luminescent device. Also, SiO2 coated layers' effect on luminescence characteristics. Evaluation of luminescence characteristics dependent on the synthesis conditions is important to get high-performance phosphors properties. EL and PL properties such as luminescence intensity and chromaticity of ZnS:Cn,Cl phosphors synthesized with different concentration of activator, $Cu^{2+}$, were analysed separately
Programmable Metallization Cell (PMC) Random Access Memory is based on the electrochemical growth and removal of electrical nanoscale pathways in thin films of solid electrolytes. In this study, we investigated the nature of thin films formed by the photo doping of copper ions into chalcogenide materials for use in programmable metallization cell devices. These devices rely on metal ions transport in the film so produced to create electrically programmable resistance states. The results imply that a Cu-rich phase separates owing to the reaction of Cu with free atoms from chalcogenide materials.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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