Актуальность работы. Селенид свинца РЬ8е рассматривается в настоящее время как один из наиболее востребованных функциональных материалов для различных областей техники. На его основе разрабатываются термоэлементы, фотодетекторы, наноструктурированные катализаторы, квантовые точки и преобразователи солнечной энергии. Особую важность этот материал имеет для оптоэлектроники, выступая в качестве чувствительного элемента для инфракрасного диапазона 1-5 мкм, обеспечивая создание высокочувствительных фотоприемных устройств в оборонной технике, приборов контроля высокотемпературных технологических процессов в металлургии, металлообработке, машиностроении, в тепловидении и пирометрии. Связано это, в первую очередь, с тем, что это полупроводниковое соединение обладает комплексом уникальных электрофизических и фотоэлектрических свойств. Однако, несмотря на проводимые исследования и широкое коммерческое использование селенида свинца, многие аспекты формирования структуры, физико-химических и функциональных свойств тонкопленочного РЬ8е остаются неясными. В частности, немногочисленны и противоречивы данные о природе фоточувствительных свойств РЬ8е, полученных как физическими, так и химическими способами. К настоящему времени российскими и зарубежными исследователями накоплен обширный экспериментальный материал, посвященный использованию для получения пленок РЬ8е способа гидрохимического осаждения. Способ аппаратурно и технологически прост и доказал свою эффективность для получения пленок широкого круга веществ. Из предлагаемых и исследуемых в настоящее время халькогенизаторов - веществ, участвующих в реакции образования РЬ8е, наиболее высокими фотоэлектрическими характеристиками обладают слои, полученные с использованием селеномочевины (селеноамида угольной кислоты Н2И4С8е). Однако серьезным ее недостатком является слабая устойчивость к окислению кислородом воздуха с образованием металлического селена. В результате достаточно дорогой халькогенизатор используется неэффективно. К тому же образующиеся в объеме реактора коллоидные частицы селена влияют на процесс зарождения новой фазы и могут неконтролируемо входить в состав синтезируемых пленок, приводя к ухудшению воспроизводимости их оптических и электрофизических свойств. Перспективным путем решения этой проблемы является установление физико-химических закономерностей синтеза высокочувствительных пленок РЬ8е с использованием в составе реакционной смеси антиоксидантов - веществ, способных за счет своих восстановительных свойств ингибировать процесс окисления селеномочевины кислородом воздуха.
С этой целью рядом исследователей при синтезе пленок селенида свинца вводятся добавки в реакционную смесь: сульфита натрия, аскорбиновой кислоты, гидразин-гидрата и других веществ. Однако имеющиеся в научной литературе сведения носят фрагментарный характер и не позволяют выстроить цепочку “состав - структура - свойство”, что, как известно, является одной из фундаментальных задач материаловедения.
Об актуальности проводимых исследований свидетельствует поддержка работы Министерством образования и науки на госзадание № 4.1270.2014/К "Разработка физико-химических основ и алгоритма коллоидно-химического синтеза пленок халькогенидов металлов для фотоники и сенсорной техники" (2014-2016 гг.).
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
