Publication detail

Electron sensitivity, photosensitivity and thermoplasticity of copper-doped Ge25Se75 thin films prepared via spin-coating

Year: 2025

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Applied Surface Science

Publisher name: Elsevier B.V.

Place: Amsterdam

Page from-to: 163848

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Elektronová citlivost, fotosenzitivita a termoplastičnost tenkých vrstev Ge25Se75 dopovaných mědí, připravených metodou spin-coating	Tenké vrstvy Ge25Se75 dopované mědí byly naneseny pomocí spin-coatingu s použitím bezvodých prekurzorů chloridu měďného (I) nebo chloridu měďnatého (II), aby se zkoumaly účinky oxidačních stavů Cu na vlastnosti vrstvy. Roztoková metoda přípravy nabízí nákladově efektivní způsob s potenciálem hromadné výroby perspektivních chalkogenidových materiálů dopovaných mědí. Techniky energeticky disperzní rentgenové spektroskopie (EDX) a rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS) potvrdily začlenění Cu v cílové koncentraci (5 at.%). XPS také odhalila redukci oxidační formy Cu2+ na Cu+, pravděpodobně již v roztoku. Optická charakterizace odhalila čerený posun zakázaného pásu v důsledku tvorby vazby Cu-Se, zatímco žíhání při teplotě 210 °C vedlo k částečné krystalizaci a vytvoření fází podobných CuGeSex. Kombinace mokrého leptání s litografií elektronovým paprskem a optickou holografií ukázala významné zvýšení stability materiálu dopovaného mědí. Podobně byla ovlivněna termoplasticita vzorků dopovaných mědí, protože teplota vtlačování za horka se dramaticky posunula směrem k vyšším teplotám. Navzdory stejnému oxidačnímu stavu Cu+ však vybraný prekurzor mědi stále významně ovlivňoval většinu studovaných jevů. Tyto výsledky dokazují, že dopování Cu v roztokové fázi modifikuje optické, mechanické a potenciálně elektrické vlastnosti tenkých vrstev Ge25Se75, což je činí vhodnými pro rezistivní paměti nebo vysokoteplotní fotonické aplikace.	Chalkogenidová skla; Tenké vrstvy; Spin-coating; Roztok; Měď; Dopování; Elektronová litografie; Fotolitografie; Ražení za horka
eng	Electron sensitivity, photosensitivity and thermoplasticity of copper-doped Ge25Se75 thin films prepared via spin-coating	Copper-doped Ge25Se75 thin films were deposited via spin-coating using anhydrous copper(I) or copper(II) chloride precursors to examine the effects of Cu oxidation states on film properties. The solution processing offered a cost-effective route with a mass production potential of perspective Cu-doped chalcogenide materials. The Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) techniques confirmed the Cu incorporation at its targeted concentration (5 at.%). The XPS also revealed a reduction of Cu2+ to Cu+ oxidation form, presumably already in the solution phase. Optical characterisation revealed a redshift in the bandgap due to Cu-Se bond formation while annealing at 210 degrees C led to partial crystallisation, forming CuGeSex-like phases. The combination of wet etching with electron beam lithography and optical holography showed a significant increase in the stability of copper-doped material. Similarly, the thermoplasticity of copper-doped samples was affected as the hot embossing temperature dramatically shifted towards higher temperatures. However, despite having the same Cu+ oxidation state, the selected copper precursor still significantly influenced the majority of studied phenomena. These findings prove that Cu doping in the solution phase modifies the optical, mechanical and potentially electrical properties of Ge25Se75 thin films, making them viable for resistive memory or high-temperature photonic applications.	Chalcogenide glasses; Thin films; Spin-coating; Solution; Copper; Doping; Electron beam lithography; Photolithography; Hot embossing

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links