Electrical conductivity and electrode properties of the chalcogenide films PbS-AgI-As2S3, PbS-Ag2S-As2S3 and PbI2-Ag2S-As2S3 obtained by chemical deposition
Authors: Байдаков Д.Л. , Виграненко Ю.Т. 
Published: September 2020

Методом химического нанесения из растворов халькогенидных стекол в н-бутиламине получены халькогенидные пленки PbS-AgI-As2S3, PbS-Ag2S-As2S3 и PbI2-Ag2S-As2S3, изучена электропроводность и электродные свойства стекол и пленок аналогичного состава. Синтез стекол проводили согласно методике, описанной в [Легин, 1985]. Пленки наносили по следующей методике. Навеску стекла помещали в кипящий н-бутиламин, затем перемешивали в течение 3–4 ч до полного растворения стекла в амине. Для предотвращения окисления кислородом воздуха пленки наносили в закрытом боксе в атмосфере азота. Подложку помещали на устройство для вращения, наносили на нее раствор, а затем вращали подложку со скоростью 3000–4000 об/мин в течение 1 мин. Отжиг пленок проводили в боксе при температуре 90–100 С в течение 30–60 мин. Исследована электропроводность халькогенидных пленок PbS-AgI-As2S3, PbS-Ag2S-As2S3 и PbI2-Ag2S-As2S3. Величина электропроводности составляет 10–14–10–4 Ом.см–1. Установлено, что значения электропроводности стекол и пленок аналогичного состава практически не отличаются. Электроды с пленочными мембранами PbS- Ag2S-As2S3 и PbI2-Ag2S-As2S3 показали высокую чувствительность к катионам Pb2+. Нернстовская область электродного отклика лежит в пределах 10–2–10–6 моль/л нитрата свинца, предел обнаружения достигает 10–7 моль/л. Тонкопленочные электроды с мембранами PbS-AgI-As2S3 продемонстрировали достаточно высокую чувствительность к катионам Ag+. Нернстовская область электродного отклика составляет 10–1–10–6 моль/л AgNO3, предел обнаружения катионов серебра достигает 10–7 моль/л. Электродные свойства халькогенидных стекол и пленок аналогичного состава практически не отличаются.

Chalcogenide films PbS-AgI-As2S3, PbS-Ag2S-As2S3 and PbI2-Ag2S-As2S3, were synthesized from the solutions of chalcogenide glasses in n-butylamine. The electrical conductivity and electrode properties of glasses and films of the same compositions were studied. The synthesis of glasses was carried out according to the procedure described in [Legin, 1985]. The films were prepared as follows. The sample of the glass was placed in boiling n-butylamine, then stirred for 3–4 hours until the glass was completely dissolved in the amine. To prevent oxidation by air oxygen, the films were applied in a closed box under a nitrogen atmosphere. The substrate was placed on a rotating device, a solution was applied thereto, and then the substrate was rotated at a speed of 3000–4000 rpm for 1 minute. Annealing of the films was carried out in the box at a temperature of 90–100 C for 30–60 min. Electrodes with membranes PbS-Ag2S-As2S3 and PbI2-Ag2S-As2S3 showed high sensitivity to cations Pb2+. The Nernst region of the electrode response lies in the range 10–2–10–6 mol/l lead nitrate, and the detection limit reaches 10–7 mol/l. Thin film electrodes with PbS-AgI-As2S3 membranes showed a fairly high sensitivity to the Ag+ cations. The Nernst region of the electrode response is 10–1–10–6 mol/l silver nitrate, the detection limit of Ag+ cations reaches 10–7 mol/l. It has been established that the electrode properties of chalcogenide glasses and films of similar composition are practically the same.