The diffusion coefficients 110mAg isotope in copper-contained chalcogenide films obtained by chemical deposition
Authors: Байдаков Д.Л. 
Published: September 2020

Методом химического нанесения из растворов халькогенидных стекол в н-бутиламине получены многокомпонентные халькогенидные пленки CuI-As2Se3, CuI-PbI2-As2Se3, CuI-SbI3-As2Se3, CuI-SbI3-PbI2-As2Se3. Синтез многокомпонентных медьсодержащих халькогенидных стекол, использовавшихся для нанесения пленок, проводили методом вакуумной плавки в кварцевых ампулах при температуре 400…950 °С и остаточном давлении не более 0,13 Па. Закалку стекол производили от 600 °С в воду со льдом с разливом расплава в ампуле. Навеску стекла размельчали в порошок и кипятили в н-бутиламине до полного растворения. Для предотвращения процессов окисления, нанесение и отжиг пленок проводили в атмосфере химически инертного азота. Подложку помещали на устройство для вращения, наносили на нее раствор и вращали подложку со скоростью несколько тысяч оборотов в минуту. Отжиг пленок проводили при температуре 100 °С в течение 1 ч. Измерение электропроводности полученных пленок проводили на постоянном и переменном токе в зависимости от значений электропроводности в температурном интервале 20…100 °С. Измерение коэффициентов диффузии проводили абсорбционным методом. Из диффузионных экспериментов определены значения коэффициентов диффузии катионов изотопа 110mAg в медьсодержащих халькогенидных пленках. Установлено, что значения коэффициентов диффузии ионов Ag+ в химически нанесенных пленках и исходных стеклах практически не различаются. Аналогию значений коэффициентов диффузии изотопа 110mAg в халькогенидных стеклах и пленках на их основе можно объяснить сохранением полимерной сетки связей халькогенидных стекол при их растворении в органических основаниях (аминах). В процессе нанесения и формирования пленок полимерная (макромолекулярная) структура раствора халькогенидных стекол сохраняется.
The method of chemical deposition from solutions of chalcogenide glasses in n-butyl amine obtained multicomponent chalcogenide films CuI-As2Se3, CuI-PbI2-As2Se3, CuI-SbI3-As2Se3, CuI-SbI3-PbI2-As2Se3. Synthesis of copper multicomponent chalcogenide glasses, used for film deposition was carried out by vacuum melting in quartz ampoule at a temperature of 400…950 °C and a residual pressure of not more than 0.13 Pa. The temperature of glass produced from the 600 °C to the ice water spill of the melt in the ampoule. Weigh glass comminuted to a powder and heated in n-butylamine until complete dissolution. To prevent oxidation, deposition and annealing of the films was carried out in an atmosphere of nitrogen chemically inert. The substrate is placed on a device for rotating, it was applied to the solution and the substrate was rotated at a speed of several thousand revolutions per minute. Annealing of the films was carried out at 100 °C for 1 hour. Measurement of the electrical conductivity of the obtained films was conducted at a constant current and variable depending on the conductivity values ​​in the temperature range from 20 to 100 °C. Measurement of diffusion coefficients was performed according to the absorption method. From diffusion experiments, the values ​​of the diffusion coefficients 110mAg isotope cations in copper chalcogenide films. It was found that the values ​​of the diffusion coefficients of the ions Ag+ in a chemically deposited films and the original glasses are indistinguishable. The analogy of the diffusion coefficient values ​​110mAg isotope in chalcogenide glasses and films based on them can be attributed to the preservation of the polymer network connections chalcogenide glasses when dissolved in organic bases (amines). During application and film formation the polymer (macromolecular) structure of chalcogenide glasses of the solution is maintained.