The morphological evolution of composition, structural characteristics (lattice constant, microdeformations, texturing), optical and photoelectric properties of PbS films obtained by chemical bath deposition in the presence of ammonium iodide and strontium/barium chlorides at a concentration range up to 5 mmol/l was studied. According to elemental EDX analysis, the strontium content in PbS films was 0.4−0.7 at%, whereas barium concentration was beyond the determination error interval. The size of the particles forming the PbS films ranged from ~ 200 to ~ 400 nm with monomodal particle size distribution. The introduction of NH4I and SrCl2/BaCl2 into the bath retained the cubic B1 structure of PbS films, but led to a nonmonotonic change in the lattice parameter, which was associated with the defects, namely, vacancies or interstitial ions. The introduction of strontium and barium salts had no effect on the PbS band gap, but led to a change in the intensities of the impurity absorption bands in the depth and near the bottom of the conduction band. The dependence of the volt−watt sensitivity of the PbS films upon the concentration of strontium/barium in the solution was extreme with maxima at 0.05 and 0.1 mmol/l, respectively.

В настоящей работе, являющейся продолжением исследований по легированию химически осажденных слоев PbS(I), обсуждается влияние ионов кобальта на их морфологические, структурные, оптические и фотоэлектрические свойства. Элементным энергодисперсионным анализом показано, что кобальт обнаруживается в пленках при концентрации его хлорида в реакционной смеси ≥0.04 моль/л. Полученные пленки PbS(I, Co) сохраняют кубическую B1 структуру (пр. гр. Fm3m). Установлена тенденция повышения ширины запрещенной зоны пленок PbS(I, Co) от 0.57 до 0.75 эВ с ростом в них содержания наночастиц с 1 до ~8% при 1.5-часовом осаждении и от 0.57 до 0.68 эВ --- с 13 до ~28% при 3-часовом процессе. На концентрационной зависимости вольтовой чувствительности пленок PbS(I, Co), осажденных в течение 1.5 ч, наблюдаются два максимума, соответствующие 1 и 4% содержанию в них наночастиц. При трехчасовом процессе синтеза отмечено резкое снижение фотоответа с увеличением содержания частиц нанодиапазона до ~13-28% в слоях PbS(I, Co). Показано, что плотность фототока снижается с увеличением содержания наночастиц в пленках в ряду PbS(Сo) -> PbS->PbS(I, Сo)->PbS(I). Ключевые слова: сульфид свинца, химическое осаждение, легирование кобальтом, морфология пленок, структурные свойства, ширина запрещенной зоны, вольтовая и токовая фоточувствительность.