Характеристики перенапруженого наносекундного розряду між електродами з халькопіриту (CuInSe2) в безкисневих газових середовищах
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe65.5.400Ключові слова:
перенапружений наносекундний разряд, аргон, азот, халькопiрит, плазмаАнотація
Приведено характеристики перенапруженого наносекундного разряду в аргонi i азотi мiж напiвпровiдниковими електродами на основi сполуки CuInSe2 при тисках газiв 5,3–101 кПа. Внаслiдок розпорошення електродiв пари халькопiриту потрапляють в плазму розряду i молекули CuInSe2 частково руйнуються, а частково осаджуються у виглядi тонких плiвок на твердих дiелектричних пiдкладках, розмiщених поблизу системи електродiв з плазмою. Встановлено основнi продукти розпаду молекули халькопiриту в перенапруженому наносекундному розрядi, що знаходяться у збуджених та iонiзованих станах, i якi представленi атомами та однозарядними iонами мiдi та iндiю. Запропоновано спектральнi лiнiї атомiв i iонiв мiдi та iндiю, якi можуть бути використанi для контролю за процесом напилення тонких плiвок халькопiриту в режимi реального часу. Шляхом числового розв’язку кiнетичного рiвняння Больцмана для функцiї розподiлу електронiв за енергiями, розрахованi температура i густина електронiв в розрядi, питомi втрати потужностi розряду на основнi електроннi процеси i константи швидкостi електронних процесiв в залежностi вiд величини параметра E/N для плазми паро-газових сумiшей на основi азоту i халькопiриту. На кварцових пiдкладках газорозрядним методом синтезованi тонкi плiвки халькопiриту, якi в широкому спектральному дiапазонi (200–800 нм) ефективно поглинали свiтло. Це вiдкриває перспективи їх застосування в фотовольтаїчних пристроях.
Посилання
G.F. Novikov, M.V. Gapanovich. Third-generation Cu-In-Ga-(S, Se)-based solar inverters. Usp. Fiz. Nauk 187, 173 (2017) (in Russian). https://doi.org/10.3367/UFNr.2016.06.037827
A.K. Shuaibov, A.Y. Minya, M.P. Chuchman, A.A. Malinina, A.N. Malinin, T.Z. Gomoki, Ya.Ch. Kolozvari. Optical characteristics of overstressed nanosecond discharge in atmospheric-pressure air between chalcopyrite electrodes. Plasma Res. Expr. 1, 015003 (2018). https://doi.org/10.1088/2516-1067/aae5ca
G.A. Mesyats. Electron avalanche from metal. Usp. Fiz. Nauk 165, 601 (1995) (in Russian).
https://doi.org/10.3367/UFNr.0165.199506a.0601
O.K. Shuaibov, A.O. Malinina, O.M. Malinin. New Gas-Discharge Methods for Obtaining Selective Ultraviolet and Visible Radiation and Synthesizing Nanostructures of Transition Metals (Goverla, 2019) (in Ukrainian).
S.V. Avtaeva, O.S. Zhdanov, A.A. Pikulev, E.A. Sosnin, V.F. Tarasenko. New Directions in Scientific Research and Application of Excilamps (STT Publishing, 2013) (in Russian).
E.Kh. Baksht, V.F. Tarasenko, Yu.V. Shut'ko, V.V. Erofeev. Point-like pulse-periodic UV radiation source with a short duration. Quant. Electron. 42, 153 (2012). https://doi.org/10.1070/QE2012v042n02ABEH014795
V.M. Holovey, K.P. Popovych, M.V. Prymak, M.M. Birov, V.M. Krasilinets, V.I. Sidey. X-ray induced optical absorption in Li2B4O7 and Li2B4O7:Cu single crystals and glasses. Physica B 450, 34 (2014). https://doi.org/10.1016/j.physb.2014.05.059
V.Yu. Kozhevnikov, A.V. Kozyrev, N.M. Dmitrieva. Theoretical 0-D simulation of a high-pressure subnanosecond gas discharge. Izv. Vyssh. Ucheb. Zaved. Fiz. 57, 130 (2014) (in Russian).
R.V. Hrytsak, A.O. Malinina, O.J. Minya, O.K. Shuaibov, S.Y. Neymet. Characteristics of overstressed nanosecond discharge between electrodes from chalcopyrite in argon of atmospheric-pressure. In Abstracts of the 19th International Young Scientists Conference on Applied Physics, Taras Shevchenko National University, Kyiv, Ukraine, May 21-25 (2019), p. 37.
I.E. Kacher, A.K. Shuaibov, M.Yu. Rigan, A.I. Dashchenko. Optical diagnostics of laser evaporation of polycrystalline compound CuInS2. Teplofiz. Vys. Temp. 40, 880 (2002) (in Russian). https://doi.org/10.1023/A:1021412930269
O.K. Shuaibov, M.P. Chuchman, L.L. Shimon, I.E. Kacher. Research of optical characteristics and parameters of laser plasma of CuInS2 polycrystalline fusion mixture and its components. Ukr. Fiz. Zh. 48, 223 (2003) (in Ukrainian). https://doi.org/10.1134/1.1568488
A.K. Shuaibov, M.P. Chuchman, A.I. Dashchenko. Research of the radiation dynamics of erosive laser plasma of CuInS2 polycrystal. Pis'ma Zh. Tekhn. Fiz. 29, 23 (2003) (in Russian). https://doi.org/10.1134/1.1579809
L. Geza, A. Shuaibov, Sz. Sandor, L. Elemer. Spectroscopic diagnostics of spark discharge plasma at atmospheric-pressure. J. Chem. Eng. 8, 302 (2014). https://doi.org/10.17265/1934-7375/2014.03.012
A.K. Shuaibov, A.Y. Minya, A.A. Malinina, A.N. Malinin, V. V. Danilo, M.Yu. Sichka, I.V. Shevera. Synthesis of copper oxides nanostructures by an overstressed nanosecond discharge in atmospheric-pressure air between copper electrodes. Am. J. Mech. Mater. Eng. 2, 8 (2018). https://doi.org/10.11648/j.ajmme.20180201.12
A.K. Shuaibov, A.I. Minya, Z.T. Gomoki, V.V. Danilo, P.V. Pinzenik. Characteristics of a high-current pulse discharge in air with ectonic mechanism of copper vapor injection into a discharge gap. Surf. Eng. Appl. Electrochem. 55, 65 (2019). https://doi.org/10.3103/S1068375519010137
A.K. Shuaibov, G.E. Laslov, A.I. Minya, Z.T. Gomoki. Characteristics and parameters of nanosecond air discharge plasma between chalcopyrite electrodes. Techn. Phys. Lett. 40, 963 (2014). https://doi.org/10.1134/S106378501411011X
R.M. Van der Horst, T. Verreycken, E.M. van Veldhuizen, P.J. Bruggerman. Time-resolved optical emission spectroscopy of nanosecond pulsed discharges in atmospheric-pressure N2 and N2/H2O mixtures. J. Phys. D 45, 345201 (2012). https://doi.org/10.1088/0022-3727/45/34/345201
D.Z. Pai, D.A. Lacoste, Ch.O. Laux. Nanosecond repetitively pulsed discharges in air at atmospheric-pressure - the spark regime. Plasma Sourc. Sci. Technol. 19, 065015 (2010). https://doi.org/10.1088/0963-0252/19/6/065015
A.S. Pashchina, A.V. Efimov, V.F. Chinnov. Optical research of multicomponent capillary discharge plasma. Supersonic outflow mode. Teplofiz. Vys. Temp. 55, 669 (2017) (in Russian). https://doi.org/10.1134/S0018151X17040174
V.F. Tarasenko, S.I. Yakovlenko. Electron runaway mechanism in dense gases and formation of powerful subnanosecond electron beams. Usp. Fiz. Nauk 174, 953 (2004) (in Russian). https://doi.org/10.3367/UFNr.0174.200409b.0953
http:/www.bolsig.laplace.univ-tlse.fr.
M.I. Lomaev, D.V. Beloplotov, D.A. Sorokin, V.F. Tarasenko. Spectral and amplitude-time characteristics of radiation of plasma of a repetitively pulsed discharge initiated by runaway electrons. Opt. Spectrosc. 120, 171 (2016). https://doi.org/10.1134/S0030400X16020168
A.O. Malinina, R.V. Gritsak, O.K. Shuaibov, O.Y. Minya, O.M. Malinin. Pulse-periodic source of synchronized fluxes of bactericidal UV radiation and chalcopyrite (CuInSe2) clusters and nanoparticles. In Proceedings of the 8th International Conference "Medical Physics: Current State, Problems, Paths of Development. Novel Technologies", Kyiv, Ukraine, September 26-27 (2019), p. 216 (in Ukrainian).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
