Tavlama İşleminin SILAR Tekniğiyle Elde Edilen Cu3SnS4 İnce Filmlerin Yapısal ve Optik Özellikleri Üzerine Etkisi

Cu3SnS4 ince filmler, sıralı iyonik tabaka adsorpsiyonu ve reaksiyonu (SILAR) tekniği kullanılarak cam altlıklar üzerine oda sıcaklığında büyütüldü ve azot atmosferinde farklı sıcaklıklarda tavlanarak büyütme sonrası tavlama işleminin filmlerin yapısal ve optik özellikleri üzerindeki etkileri incelendi. Filmlerin yapısal, yüzey morfolojik ve optik özellikleri X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı X-ışını analizi (EDAX), Raman spektroskopisi ve optik soğurma ölçümleri kullanılarak incelendi. XRD sonuçları, filmlerin tavlama öncesinde tetragonal Cu3SnS4 fazından oluştuğunu, tavlama sıcaklığının arttırılmasının kristal yapının iyileşmesine ve Cu4SnS4, Cu2S ve CuS ikincil fazlarının oluşmasına neden olduğunu ortaya çıkardı. SEM görüntüleri, filmlerin nanometre boyutunda rastgele şekilli parçacıklardan oluştuğunu gösterdi. EDAX ölçümleri Cu, Sn ve S elementlerinin varlığını ve ayrıca tavlama sıcaklığının artmasıyla Sn ve S elementlerinin miktarlarının azaldığını ortaya koydu. Raman spektrumları Cu3SnS4 fazının ve yüksek tavlama sıcaklıklarında Cu4SnS4, Cu2S ve CuS ikincil fazlarının oluşumunu doğruladı. Optik soğurma ölçümlerinden filmlerin direkt geçişlere sahip olduğu ve artan tavlama sıcaklığıyla yasak enerji aralığı değerinin 1.62 eV'dan 1.47 eV'a azaldığı belirlendi.