Bakır (II) sülfür ve çinko sülfürün polikristalin altın elektrot üzerine elektrodepozisyonu

Electrodeposition of copper (II) sulfide and zinc sulfide onto polycrystalline gold electrode

Özet

Bu çalışmada, elektrodepozisyona dayanan bir sistem geliştirilmiştir. Elektrokimyasal atomik tabaka epitaksi (ECALE) ve ko-depozisyon metodolojileri, bakır (II) sülfür (CuS) ve çinko sülfür (CuS) ince filmlerinin polikristalin altın elektrot üzerinde fotovoltaik yarı-iletkenler olarak büyütülmesi için kullanılmıştır. Bakır (Cu), çinko (Zn) ve kükürdün (S) biriktirme potansiyelleri dönüşümlü voltametri ile ayrı ayrı belirlenmiştir. İnce filmler etilendiamin tetra asetik asit (EDTA) içinde bakır (II) sülfat (CuSO4), sodyum sülfür (Na2S) v e ç inko s ülfat (ZnSO4) içeren bir elektrolit çözeltisinden hem dönüşümlü voltametri hem de bulk elektroliz teknikleri kullanılarak oluşturulmuştur. Biriktirme potansiyelindeki sıcaklık etkisi katmanların kristalliğinin belirlenmesi için çalışılmıştır. Potansiyel altı alan içerisinde elde edilen geçişleri kapsayan kronoamperometri sonuçlarından, katmanların çekirdekleşme ve büyüme süreçleri değerlendirilmiştir. Böylece, CuS ve ZnS yarı iletkenleri için karşılaştırma esaslı elektrodepozisyona dayanan bir metot polikristalin altın substratta geliştirilmiştir.

Abstract

An electrodeposition-based process was developed in this work. Electrochemical atomic layer epitaxy(ECALE) and co-deposition methodologies were employed to grow copper (II) sulfide (CuS) and zincsulfide (ZnS) thin films as photovoltaic semiconductors on polycrystalline gold electrode. The depositionpotentials of copper (Cu), zinc (Zn) and sulfur (S) were defined separately by cyclic voltammetry. Thinfilms were created from an electrolyte containing copper (II) sulfate (CuSO4), sodium sulfur (Na2S) andzinc sulfate (ZnSO4) in ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) using both cyclic voltammetry and bulkelectrolysis techniques. The influence of bath temperature at the deposition potential was studied todetermine the crystallinity of deposits. From the chronoamperometry results including the transientsobtained within the under potential region, the nucleation and growth process of deposits were estimated.In this way, an electrodeposition-based method for CuS and ZnS semiconductors in a comparable basiswas improved on polycrystalline gold substrate.