Високоякісні тонкі плівки Co3S4 з електропровідністю, отримані методом розпилювального піролізу

У цьому дослідженні повідомляється про осадження тонких плівок сульфіду кобальту (Co3S4) на скляних підкладках за допомогою методу розпилювального піролізу за температури підкладки 350 ± 5 °C. Розчин-попередник був приготований з гексагідрату хлориду кобальту та тіосечовини, розчинених у бідистильованій воді, з додаванням невеликої кількості оцтової кислоти для підвищення розчинності та стабільності розчину. Структурні властивості осаджених плівок були досліджені за допомогою рентгеноструктурного аналізу, який підтвердив утворення полікристалічного Co3S4 з кубічною структурою шпінелі (Fd-3m). Плівки демонстрували переважну орієнтацію вздовж кристалографічної площини (113). Середній розмір кристалітів становив приблизно 13,4 нм, з розрахунковим параметром решітки 9,405 Å, що вказує на хорошу кристалічну якість. Оптична характеристика показала, що плівки мають ширину забороненої зони прямої оптичної зони 1,88 еВ, що свідчить про сильне поглинання у видимій області, що є перевагою для оптоелектронних застосувань. ІЧ-спектроскопія з перетворенням Фур'є підтвердила наявність характерних коливань зв'язку Co-S, що підтверджує успішне утворення сульфіду. Електричні вимірювання показали високу електропровідність близько 9,60 x 10 – 1 (Ом x см) – 1, що вказує на квазіметалеву поведінку та ефективне перенесення заряду всередині плівки. Ці комбіновані структурні, оптичні та електричні властивості демонструють, що розпилювальний піроліз є простим, недорогим та ефективним методом отримання високоякісних тонких плівок Co3S4, що робить їх перспективними кандидатами для застосування в оптоелектронних пристроях, сенсорах та енергетичних технологіях.