Quantitative Analysis for RBS and PIXE Spectrums of Thin Cu2ZnSnS4 (CZTS) Films

Authors : Metin USTA

Pages : 107-120

Doi:10.29233/sdufeffd.848108

View : 37 | Download : 6

Publication Date : 2021-05-27

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmanın amacı, ince CZTS yapılarının stokiyometrik oranlarını belirleyen mevcut çalışmalara farklı bir teknik sunmaktır. Bu amaçla, CZTS hedefleri sol-jel yöntemi ile üretilmiş ve daha sonra bu numuneleri 3.034 MeV enerjili protonlarla mikro ışın odasında ışınlayarak RBS ve PIXE spektrumları elde edilmiştir. RBS spektrumu RBS detektörü ile ve PIXE spektrumları ise IGe ve SDD detektörleri ile alınmıştır. Bu spektrumlara enerji kalibrasyonu yapılarak, RBS spektrumu SIMNRA simülasyon programı ile ve PIXE spektrumları Gauss fonksiyonu ile fit edildi. PIXE spektrum sonuçları beklenen değerlere yakın çıkarken RBS spektrumunda elektriksel iletkenliği sağlayan Mo pikinin varlığından dolayı kantitatif analiz ölçümleri yapılamadı. Bunun için PIXE spektrumlarına en küçük kareler regresyon yöntemi referans malzeme için uygulanmış ve bulunan kalibrasyon katsayıları ile CZTS için analitik temel miktar oranları belirlenmiştir. SDD dedektörü ile elde edilen sonuçların kükürt içeriği dışında istenen değerlere uygun olduğu görülmüştür. Bu teknik, ince filmlerin bileşen miktarlarını ve derinlik analizini belirlemek için kullanılan literatürdeki mevcut yöntemlerin doğruluğunu iyileştirmeye yardımcı olmak için analitik olarak kullanılabilen hızlı ve basit bir yöntemdir. Ancak bu yöntem, ters en küçük kareler modeli veya özvektör nicel analiz yöntemleriyle karşılaştırılmalıdır.
Keywords : RBS, PIXE, CZTS ince film, Proton

ORIGINAL ARTICLE URL