Характеристики та параметри перенапруженого наносекундного розряду між електродою з алюмінію й електродою з халькопіриту в азоті та його застосування для синтези тонких плівок

Abstract

Наведено характеристики та параметри перенапруженого наносекундного розряду в азоті за тисків 13,3 і 101,3 кПа, який запалювався між електродою з алюмінію й електродою з халькопіриту (СuInSe2). В процесі мікровибухів неоднорідностей на робочих поверхнях електрод у сильному електричному полі в міжелектродний об’єм вносяться пари алюмінію і пари халькопіриту. Це створює передумови для синтези тонких плівок на основі четверного халькопіриту — CuAlInSe2, які осаджувалися на кварцовій або скляній пластинах, встановлених біля ро-зрядного проміжку. Досліджено імпульси напруги на розрядному проміжку величиною d=1 мм, струму, а також імпульсний енергетичний внесок у розряд. Методом емісійної спектроскопії з часовим розріжненням досліджено спектри випромінювання плазми, що уможливило встановити основні збуджені продукти розпаду молекули халькопіриту й енергетичні стани атомів та однозарядних йонів Алюмінію, Купруму й Індію, які утворюються в розряді. Методом числового моделювання параметрів плазми перенапруженого наносекундного розряду на основі парів алюмінію та халькопіриту в азоті шляхом розв’язання Больцманнова кінетичного рівняння для функції розподілу електронів за енергіями розраховано температуру та густину електронів у плазмі, питомі втрати потужности розряду на основні електронні процеси і їхні константи швидкости в залежності від величини параметра E/N для плазми парогазових сумішей на основі азоту, парів алюмінію та халькопіриту.