Photoelectrochemical Characterization of Chalcopyrite Cu(In0.6Ga0.4)3Se5
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
730 1
Ultima descărcare din IBN:
2017-10-19 19:05
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
544 (570)
Chimie fizică (496)
SM ISO690:2012
DJELLAL, L., ZAHAGUE, A., BELLAL, B., DOULACHE, M., TRARI, M.. Photoelectrochemical Characterization of Chalcopyrite Cu(In0.6Ga0.4)3Se5. In: Электронная обработка материалов, 2015, nr. 3(51), pp. 67-72. ISSN 0013-5739.
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Электронная обработка материалов
Numărul 3(51) / 2015 / ISSN 0013-5739 /ISSNe 2345-1718

Photoelectrochemical Characterization of Chalcopyrite Cu(In0.6Ga0.4)3Se5
CZU: 544

Pag. 67-72

Djellal L.1, Zahague A.1, Bellal B.2, Doulache M.2, Trari M.2
 
1 Laboratory of Solid Solutions, Faculty of Physic, (USTHB),
2 Laboratory of Storage and Valorization of Renewable Energies, Faculty of Chemistry, (USTHB)
 
 
Disponibil în IBN: 19 ianuarie 2016


Rezumat

The compound Cu(In0.6Ga0.4)3Se5 prepared by fusion in sealed tube is a wide band gap semiconductor; it crystallizes in the P-chalcopyrite structure with a direct transition of 1.42 eV. Its transport properties exhibit a semi-conducting behavior, which seem to be not intrinsic but rather attributed to selenium vacancies, and the conductivity is well described by small-polaron hopping:  = 0exp{-29/kT}(cm)-1 with an effective mass of ~ 2 m0. The thermo-power is negative and changes little with temperature, suggesting that the conduction mechanism is mostly due to electron hopping. The analyzed material shows a chemical stability over a broad pH range; the semilogarithmic plot in KOH solution displays an exchange current density of 27 μAcm-2 and a corrosion potential of -0.204 VSCE. The capacitance measurement (C-2–V) exhibits a linear behavior, characteristic of n type conductivity, from which a flat band potential of -0.530 VSCE and an electron density of 3.49  1020 cm-3 are determined. The Nyquist plot shows a semicircle due to the predominance of the bulk contribution (= 127 cm2) and a low density of surface states. The centre is localized below the real axis with a depression angle of 12° ascribed to a constant phase element (CPE). The straight line in the low frequencies region is due to the Warburg diffusion.

Соединение Cu(In0.6Ga0.4)3Se5, полученное синтезом в запаянной трубке, является широкозонным полупроводником, который кристаллизуется, приобретая халькопиритную структуру р-типа с прямым переходом 1,42 эВ. При транспорте, проявляются полупроводниковые характеристики полученного соединения, которые не являются его собственными, изначально присущими, а, скорее, приобретенными вследствие наличия вакансий селена; его проводимость хорошо описывается перескоком полярона малого радиуса:  = 0exp{-29/kT}(cм)-1, с эффективной массой ~ 2 m0. Его тепловая энергия отрицательна и почти не изменяется при изменениях температуры, что можно объяснить тем, что механизм теплопроводности зависит от перескоков полярона. Анализируемое соединение обладает химической устойчивостью в широком диапазоне значений pH. Полулогарифмический график в растворе KOH показывает плотность тока при перескоке 27 μAcм-2 и вероятность коррозии -0,204 VSCE. Емкостное сопротивление (C-2–V) показывает линейное поведение, характерное для проводимости n-типа, откуда можно определить вероятность плоской зоны как -0,530 VSCE и плотность электронов как 3,49  1020 cм-3. На диаграмме Найквиста приведен полукруг из-за преобладания вклада внутренней структуры (= 127 см2) и низкой плотности поверхностных состояний. Центр расположен ниже реальной оси, с углом наклона пели 12°, за счет постоянного элемента фазы (ПЭФ). Прямая линия в области низких частот объясняется диффузией Вартбурга.

Cuvinte-cheie
chalcopyrite Cu(In0.6Ga0.4)3Se5, small-polaron hopping, photoelectrochemical characterization,

electrochemical impedance spectroscopy