Vol. 51 (2015), Issue 6, p. 48-54

Adsorption Effect on the Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction Technique

Abderrahmane A., Kaddouri M., Adnane M., Hamzaoui S.

Abstract

УДК 541.138:539.216

 

We carried out a series of experiments of metal sulfide deposition on glass and copper substrates by the successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR) technique. This technique based on the cations adsorption process involves the presence of the van der Waals and electrostatic forces. According to the theoretical study discussed herein, the equilibrium separation between cations and the substrate surface was lower in the case of a copper substrate than that of a glass one confirming the observed experiments results obtained by the SILAR technique. The surface charge of the glass substrate is strongly dependent on the solution pH. In the absence of the surface charge, the dominant forces between cations in solution and the glass substrate were repulsive in contrast with the case of the copper substrate in which attractive forces dominate even if the surface is somewhat positively charged. This study enriches the knowledge on the optimization parameters for fabricating thin films of metal chalcogenide of good adherence.

 

Keywords: thin films, successive ionic layer adsorption and reaction, adsorption, metal chalcogenides, van der Waals forces, electrostatic forces.

 

 

Проведена серия экспериментов по осаждению сульфида металла на стеклянных и медных подложках методом последовательного нанесения тонких пленок с помощью ионной адсорбции и реакции (метод SILAR). Этот метод, основанный на процессе адсорбции катионов, предполагает наличие сил Ван-дер-Ваальса и электростатических сил. Согласно теоретическому анализу, рассматриваемому в настоящей работе, равновесное расстояние между катионами и поверхностью подложки ниже в случае медной подложки, чем в случае стеклянной, что подтверждает результаты, полученные в экспериментах по методике SILAR. Поверхностный заряд стеклянной подложки сильно зависит от рН раствора. При отсутствии поверхностного заряда, доминирующие силы между катионами в растворе и стеклянной подложкой являются отталкивающими в отличие от случая с медной подложкой, когда силы притяжения доминируют даже, если поверхность имеет некоторый положительный заряд. Это исследование обогащает знания о параметрах оптимизации при изготовлении тонких пленок из халькогенидов металлов с хорошей адгезией.

 

Ключевые слова: тонкие пленки, метод последовательного нанесения слоев ионной адсорбцией и реакцией, адсорбция, халькогениды металлов, силы ван-дер-Ваальса, электростатические силы.

 

 

 

Download full-text PDF. 1090 downloads

Web-Design Web-Development SEO - eJoom Software. All rights reserved.