Раманівське дослідження індукованих лазерним випромінюванням перетворень у термічно напилених тонких плівках TlInSe2
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe68.12.816Ключові слова:
тонкi плiвки, термiчне напилення, раманiвська спектроскопiя, кристалiзацiяАнотація
Плiвки TlInSe2 товщиною вiд 10 до 200 нм отримано термiчним напиленням на пiдкладинки з кремнiю та силiкатного скла, що перебували при кiмнатнiй температурi. Мiкрораманiвськi спектри, вимiрянi при помiрнiй густинi потужностi збудження (532 нм, 4 кВт/см2), пiдтверджують аморфний характер отриманих плiвок. При пiдвищеннi густини потужностi до 40 кВт/см2 у спектрах з’являються вузькi лiнiї, спектральне положення яких вказує на формування кристалiтiв TlInSe2, а також TlSe та In2Se3 у мiсцi падiння лазерного променя на поверхню плiвки. Показано, що для тонких (10–30 нм) плiвок кристалiти TlInSe2 мають видовжену форму i орiєнтованi у площинi плiвки. Утворення кристалiтiв обумовлене локальним нагрiванням плiвки сильно сфокусованим лазерним пучком.
Посилання
D. M¨uller, G. Eulenberger, H.Z. Hahn. Thalliumchalkogenide mit Thalliumselenidstruktur. Anorg. Allg. Chem. B. 398, 207 (1973).
https://doi.org/10.1002/zaac.19733980215
N.M. Gasanly, A.F. Goncharov, B.M. Dzhavadov et al. Vibrational spectra of TlGaTe2, TlInTe2, and TlInSe2 layer single crystals. Phys. Status Solidi B 97, 367 (1980).
https://doi.org/10.1002/pssb.2220970142
N. Mamedov, K. Wakita, A. Ashida et al. Super thermoelectric power of one-dimensional TlInSe2. Thin Solid Films 499, 275 (2006).
https://doi.org/10.1016/j.tsf.2005.07.203
K. Mimura, K. Wakita, M. Arita et al. Angle-resolved photoemission study of quasi one-dimensional TlInSe2. J. Electron Spectrosc. Related Phenom. 156-158, 379 (2007).
https://doi.org/10.1016/j.elspec.2006.11.029
G. Orudzhev, V. Jafarova, S. Schorr et al. Phonon spectra of chain TlSe and TlInSe2: Density functional theory based study. Jpn. J. Appl. Phys. 47, 8193 (2008).
https://doi.org/10.1143/JJAP.47.8193
A.F. Qasrawi, N.M. Gasanly. Transient and steady state photoelectronic analysis in TlInSe2 crystals. Mater. Res. Bull. 46, 1227 (2011).
https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2011.04.007
A.F. Qasrawi, N.M. Gasanly. Mixed conduction and anisotropic single oscillator parameters in low dimensional TlInSe2 crystals. Mater. Chem. Phys. 141, 63 (2013).
https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2013.04.025
N. Kalkan, S. Celik, H. Bas, A.E. Ozel. Conduction mechanisms, molecular modelling and micro-Raman studies of TlInSe2 chalcogenide crystal. J. Optoelectron. Adv. Mater. 19, 234 (2017).
S. Hosokawa, J. R. Stellhorn, H. Ikemoto et al. Lattice distortions in TlInSe2 thermoelectric material studied by X-ray absorption fine structure. Phys. Status Solidi B 215, 1700416 (2018).
https://doi.org/10.1002/pssa.201700416
A.M. Panich. Electronic properties and phase transitions in
low-dimensional semiconductors. J. Phys.: Condens. Matter 20, 293202 (2008).
https://doi.org/10.1088/0953-8984/20/29/293202
I. Martynyuk-Lototska, O. Mys, A. Say et al. Anisotropy of acoustic and thermal expansion properties of TlInSe2 crystals. Phase Transit. 92, 23 (2019).
https://doi.org/10.1080/01411594.2018.1545227
N. Mamedov, K. Wakita, S. Akita, Y. Nakayama. 1DTlInSe2: Band structure, dielectric function and nanorods. Jpn. J. Appl. Phys. 44, 709 (2005).
https://doi.org/10.1143/JJAP.44.709
A.F. Qasrawi, F.G. Aljammal, N.M. Taleb, N.M. Gasanly. Design and characterization of TlInSe2 varactor devices. Physica B 406, 2740 (2011).
https://doi.org/10.1016/j.physb.2011.04.018
A.V. Gomonnai, I. Petryshynets, Yu.M. Azhniuk et al. Growth and characterisation of sulphur-rich TlIn(S1−xSex)2 single crystals. J. Crystal Growth. 367, 35 (2013).
https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2013.01.008
O.O. Gomonnai, M. Ludemann, A.V. Gomonnai et al. Low-temperature Raman studies of sulfur-rich TlIn(S1−xSex)2 single crystals. Vibr. Spectrosc. 97, 114 (2018).
https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2018.05.007
S.A. Al-Ghamdi, A.A.A. Darwish, T.A. Hamdalla et al. Structural analysis, dielectric relaxation, and AC electrical conductivity in TlInSe2 thin films as a function of temperature and frequency. Opt. Mater. 129, 112514 (2022).
F.F. Al-Harbi, A.A.A. Darwish, T.A. Hamdalla, K.F. Abd El-Rahman. Structural analysis, dielectric relaxation, and AC electrical conductivity in TlInSe2 thin films as a function of temperature and frequency. Appl. Phys. A 128, 622 (2022).
https://doi.org/10.1007/s00339-022-05759-8
S.N. Mustafaeva, M.M. Asadov, K.Sh. Qahramanov. Frequency-dependent dielectric coefficients of TlInS2 amorphous films. Semicond. Phys., Quantum Electron. Optoelectron. 10, 58 (2007).
https://doi.org/10.15407/spqeo10.02.058
M.M. El-Nahass, H.M. Zeyada, N.A. El-Ghamaz, A. ElGhandour Shetiwy. Particle size reduction of thallium indium disulphide nanostructured thin films due to post annealing. Optik. 171, 580 (2018).
https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2018.06.095
B.A. ¨Unl¨u, A. Karatay, M. Y¨uksek et al. The effect of Ga/In ratio and annealing temperature on the nonlinear absorption behaviors in amorphous TlGaxIn(1−x)S2 (0 ≤ x ≤ 1) chalcogenide thin films. Opt. Laser Technol. 128, 106230 (2020).
https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2020.106230
I. Guler, N. Gasanly. Structural and optical properties of thermally annealed thallium indium disulfide thin films. Thin Solid Films 704, 137985 (2020).
https://doi.org/10.1016/j.tsf.2020.137985
B.A. ¨Unl¨u, A. Karatay, E.A. Yildiz et al. Defect assisted nonlinear absorption and optical limiting in amorphous TlGaS2(1−x)Se2(x) (0 ≤ x ≤ 1) chalcogenide thin films. J. Luminesc. 241, 118540 (2022).
https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2021.118540
Y.M. Azhniuk, A.V. Gomonnai, D. Solonenko et al. Characterization of Ag-In-S films prepared by thermal evaporation. Mater. Today Proc. 62, Pt. 9, 5745 (2022).
https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.01.488
M. Isik, A. Karatay, N.M. Gasanly. Structural and optical characteristics of thermally evaporated TlGaSe2 thin films. Opt. Mater. 124, 112018 (2022).
https://doi.org/10.1016/j.optmat.2022.112018
Y.M. Azhniuk, A.V. Gomonnai, D. Solonenko et al. Raman and X-ray diffraction study of Ag-In-S polycrystals, films, and nanoparticles. J. Mater. Res. 38, 2239 (2023).
https://doi.org/10.1557/s43578-023-00960-8
I. Guler, M. Isik, N. Gasanly. Structural and optical properties of (TlInS2)0.75(TlInSe2)0.25 thin films deposited by thermal evaporation. J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 34, 177 (2023).
https://doi.org/10.1007/s10854-022-09597-5
J. Zirke, G. Frahm, A. Tausend, D. Wobig. Infrared and Raman studies of TlSe. Phys. Status Solidi B 75, K149 (1976).
https://doi.org/10.1002/pssb.2220750254
A.E. Ozel, D. Deger, S. Celik et al. Dielectric and Raman spectroscopy of TlSe thin films. Physica B 527, 72 (2017).
https://doi.org/10.1016/j.physb.2017.10.043
J. Weszka, Ph. Daniel, A. Burian et al. Raman scattering in In2Se3 and InSe2 amorphous films. J. Non-Cryst. Solids 265, 98 (2000).
https://doi.org/10.1016/S0022-3093(99)00710-3
R. Lewandowska, R. Bacewicz, J. Filipowicz, W. Paszkowicz. Raman scattering in α-In2Se3 crystals. Mater. Res. Bull. 36, 2577 (2001).
https://doi.org/10.1016/S0025-5408(01)00746-2
Y.M. Azhniuk, A.V. Gomonnai, V.M. Rubish et al. In situ Raman observation of laser-induced formation of TlInSe2 crystallites in Tl-In-As-Se glass. J. Phys. Chem. Solids 74, 1452 (2013).
https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2013.05.005
Y.M. Azhniuk, D. Solonenko, V.Yu. Loya et al. Flexoelectric and local heating effects on CdSe nanocrystals in amorphous As2Se3 films. Mater. Res. Expr. 6, 095913 (2019).
https://doi.org/10.1088/2053-1591/ab3241
Y.M. Azhniuk, V.V. Lopushansky, V.Yu. Loya et al. Raman study of laser-induced formation of II-VI nanocrystals in zinc-doped As-S(Se) films. Appl. Nanosci. 10, 4831 (2020).
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}
