Synthesis and Characterization of Copper Indium Sulfide Chalcopyrite Structure with Hot Injection Method

در تحقيق حاضر، تركيب سه‌تايي مس اينيديوم سولفيد با استفاده از تزريق محلول شامل ماده اوليه تيواوره به عنوان منبع گوگرد به داخل محلول با دماي بالا كه شامل نمك كلريدي مس و اينديوم هست، سنتز مي‌شود. از حلال اوليل آمين به عنوان يك حلال كيورديناسيون با دماي نقطه جوش بالا و از اولييك اسيد نيز به عنوان حلال و عامل پوشش‌دهنده استفاده مي‌شود. اندازه و توزيع نانو ذرات سنتز شده به وسيله پارامترهايي نظير نسبت حجمي حلال به عامل پوشش‌دهنده، دماي محلول كاتيون‌ها (فلزات مس و اينديوم) و محلول آنيون (منبع گوگرد) در لحظه تزريق، بهينه مي‌شود. نانو بلورهاي سنتز شده به وسيله پراش اشعه ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM)، طيف‌سنج نوري (UV-Vis-NIR Spectroscopy) و فوتولومينسانس (PL) نشري مورد بررسي خواص ساختاري و نوري قرار گرفته‌اند. مكانيزم واكنش تشكيل ساختار كالكوپيريت نيز مورد بررسي قرار گرفته است.

In this investigation, CuInS2 ternary compound was synthesized by injection of thiourea solution into a hot copper-indium solution. The CuCl, InCl3 along with (SC (NH2)2) were used as a precursor dissolved in high boiling point solvent such as oleylamine (CH(CH2)17NH2) and oleic acid (CH(CH2)16COOH) as a coordination solvent and capping agent, respectively. The size, distribution and shape were optimized by controlling some parameters such as the ratio of solvent to capping agent, anion and cation solution temperature in the instant of injection. The crystal structure, morphology, and optical properties of synthesized nanoparticles were characterized using XRD, TEM, UV-VIS-NIR and PL. The results indicate that the temperature of the solution in the instant of injection has a significant effect on the tuning of the nanocrystals size as well as narrow size distribution.