Interaction of PbCsBr3 with solutions of the dimethyl sulfoxide – ethyl acetate system

В.Г. Іваніцька; Є.В. Вержак; П.М. Фочук

doi:10.15330/pcss.25.4.736-740

Автор(и)

В.Г. Іваніцька Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, Чернівці, Україна
Є.В. Вержак Чернівецький національний університет ім. Ю. Федьковича, Чернівці, Україна
П.М. Фочук Чернівецький національний університет ім. Ю. Федьковича, Чернівці, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.25.4.736-740

Ключові слова:

Перовскіт, поверхня, швидкість травлення, хіміко-динамічне полірування, диметилсульфоксид, етилацетат, розчин

Анотація

Вивчено процес хіміко-динамічного полірування поверхні метал-галогенідного перовскіту PbCsBr₃ травниками на основі розчинів системи диметилсульфоксид – етилацетат (ДМСО-ЕА). Досліджено залежності швидкостей розчинення перовскіту від вмісту етилацетату у складі розчину травника. Аналіз якісних характеристик одержаної в результаті травлення поверхні здійснено за допомогою метода оптичної мікроскопії. Встановлено, що процес розчинення PbCsBr₃ у травниках системи ДМСО-ЕА відбувається за дифузійним механізмом. На основі одержаних результатів оптимізовано склади травильних розчинів та технологічні режими проведення хіміко-динамічного полірування монокристалів PbCsBr₃. Модифіковані етилацетатом травники є перспективними для використання у технології перовскітних матеріалів у тому випадку, коли основною метою є повільне видалення поверхневого шару напівпровідника, а також одержання високоякісної, структурно-досконалої його поверхні.

Посилання

R. E. Beal, D. J. Slotcavage, T. Leijtens, A. R. Bowring, R. A. Belisle, W. H. Nguyen, G. F. Burkhard, E. T. Hoke and M. D. McGehee, Cesium Lead Halide Perovskites with Improved Stability for Tandem Solar Cells, J. Phys. Chem. Lett., 7(5), 746 (2016); https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.6b00002.

Y. Zhou, Y. Zhao, Chemical stability and instability of inorganic halide perovskites, Energy Environ. Sci., 12 (5), 1495 (2019). https://doi.org/10.1039/c8ee03559h.

J. Yuan, A. Hazarika, Q. Zhao, X. Ling, T. Moot, W. Ma, J.M. Luther, Metal halide perovskites in quantum dot solar cells: progress and prospects, Joule, 4(6), 1160 (2020); https://doi.org/10.1016/j.joule.2020.04.006.

W. Li, Z. Wang, F. Deschler, S. Gao, R. H. Friend and A. K. Cheetham, Chemically diverse and multifunctional hybrid organic–inorganic perovskites, Nat. Rev. Mater., 2, 16099 (2017); https://doi.org/10.1038/natrevmats.2016.99.

Y. Zhao and K. Zhu, Organic–inorganic hybrid lead halide perovskites for optoelectronic and electronic applications, Chem. Soc. Rev., 45 (3), 655 (2016); https://doi.org/10.1039/C4CS00458B.

J. Haruyama, K. Sodeyama, L. Han, Y. Tateyama, Surface Properties of CH3NH3PbI3 for Perovskite Solar Cells, Acc. Chem. Res., 49(3), 554 (2016); https://doi.org/10.1021/acs.accounts.5b00452.

Mike Pols, Tobias Hilpert, Ivo A.W. Filot, Adri C.T. van Duin, Sofía Calero, and Shuxia Tao What Happens at Surfaces and Grain Boundaries of Halide Perovskites: Insights from Reactive Molecular Dynamics Simulations of CsPbI3, ACS Applied Materials & Interfaces, 14(36), 40841 (2022); https://doi.org/10.1021/acsami.2c09239.

J. Xue, R. Wang, & Y. Yang, The surface of halide perovskites from nano to bulk, Nat Rev Mater 5, 809 (2020); https://doi.org/10.1038/s41578-020-0221-1.

Y. He, M. Petryk, Z. Liu, D.G. Chica, I. Hadar, C. Leak, W. Ke, I. Spanopoulos, W. Lin, D.Y. Chung, B.W. Wessels, Z. He, and M.G. Kanatzidis, CsPbBr3 perovskite detectors with 1.4% energy resolution for high-energy γ-rays, Nat. Photonics, 15, 36 (2021); https://doi.org/10.1038/s41566-020-00727-1.

Y. Duan, G. Zhao, X. Liu, J. Ma, S. Chen, Y. Song, X. Pi, X. Yu, D. Yang, Y. Zhang, and F. Guo, Highly efficient and stable inorganic CsPbBr3 perovskite solar cells via vacuum co-evaporation, Appl. Surf. Sci., 562, 150153 (2021); https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.150153.

Z. Liu, B. Sun, X. Liu, J. Han, H. Ye et al., Efficient carbon-based CsPbBr3 inorganic perovskite solar cells by using cu-phthalocyanine as hole transport material, Nano-Micro Lett., 10, 34 (2018); https://doi.org/10.1007/s40820-018-0187-3.

M.C. Yen, C.J. Lee, K.H. Liu, Y. Peng, J. Leng, T.H. Chang, C.C. Chang, K. Tamada, and Y.J. Lee, All-Inorganic perovskite quantum dot light-emitting memories, Nat. Commun., 12, 4460 (2021); https://doi.org/10.1038/s41467-021-24762-w.

Bo Zhou, Dong Ding, Ye Wang, Shaofan Fang, Zexiang Liu, Jian Tang, Henan Li, Haizhe Zhong, Bingbing Tian, Yumeng Shi, A Scalable H2O–DMF–DMSO Solvent Synthesis of Highly Luminescent Inorganic Perovskite-Related Cesium Lead Bromides, Adv. Optical Mater. 9(3), 2001435 (2021); https://doi.org/10.1002/adom.202001435.