Optical Characterization of Chemical Bath Deposited Bismuth Sulphide (Bi_2S_4) Thin Films

摘要

Bismuth sulphide (Bi_2S_4) films were prepared by chemical bath deposition technique (CBDT) from chemical baths containing solutions of bismuth nitrate, ethyldiaminetertra acetic acid (EDTA), and disodium thiosulphate (Na_2S_2O_3) with EDTA as complexing agent. The effects of varying such parameters as concentration of starting solutions, dip times and pH on the film characteristics and the influence on the growth rate were studied. The films were characterized using energy dispersive x-ray fluorescence (EDXRF), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy for elemental composition while PYE UNICAM UV SP8-100 model of spectrophotometer was used to study the properties such as absorbance/transmittance and reflectance spectra from which other optical properties such as refractive index (n), extinction coefficient (k) and optical conductivity (α) were deduced. Some of the films were found to have very high absorbance in UV-VIS-NIR regions while the films absorbance increased as thickness increased hence they could find applications in solar radiation absorbers for solar cell fabrications.%Des plaques de sulfure de bismuth (Bi_2S_4) ont été préparées suivant la technique de réaction chimique dans des cuves et en utilisant des réactifs chimiques contenant des solutions de nitrate de bismuth, d'acide ethyldiamintetra-acétique et de thiosulfate disodique (Na_2S_2O_3), avec l'acide ethyldiamintetra-acétique comme ligand. Les effets de changement des paramètres comme les concentrations initiales, la durée d'immersion et le pH des solutions, sur les propriétés de la pellicule et leur influence sur le taux de sa formation ont été étudiés. Les couches ont été caractérisées en utilisant le pouvoir de dispersion d'énergie par la fluorescence des rayons X suivant la spectfoscopie infrarouge transformée de Fourier pour la composition primaire, tandis que le modèle PYE UNICAM UV SP8-100 du spectrophotomètre était employé pour étudier les propriétés telles qu'absorption / émission et réflectivité des spectres, à partir desquelles d'autres propriétés optiques tels que l'indice de réfraction (n), le coefficient d'extinction (k) et la conductivité optique (α) ont été déduites. Certaines couches ont montré un pouvoir absorbant très élevé dans des régions des spectres UV-VIS-NIR, tandis que le pouvoir d'absorption des plaques augmentait en fonction de l'épaisseur des couches. Ces plaques pourraient par conséquent trouver leurs utilisations dans des capteurs de radiation solaire lors de la fabrication des panneaux solaires.