Name: Cu Atom Probe Tomografi Çalışmaları (In, Ga) Se 2 Tahıl Sınırları (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-04-22T12:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 51 s
Description: Öğrenin, CIGS güneş pillerindeki tahıl sınırlarının kimyasal bileşim ve yapı korelasyonunu atom probu tomografi ile nasıl analiz edeceğinizi. Bu yöntem, malzeme bilimi ve nanoteknoloji alanında yüksek çözünürlüklü araştırmalar için kritik öneme sahiptir.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Bu çalışma Alman Araştırma Vakfı (DFG) (Sözleşme CH 943/2-1) tarafından kurulmuştur. Yazarlar bu iş için cigs emici tabaka hazırlamak için Zentrum für Sonnenenergie-und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg gelen Wolfgang Dittus ve Stefan Paetel teşekkür etmek istiyorum.

1. Cigs Katman Biriktirme <ol><li> 3 mm kalınlığında soda kireç cam yüzey (SLG) üzerine molibden sıçramasına mevduat 500 nm (geri temas tabakası). </li><li> Bir satır içi kademeli cigs sürecinde 24 cigs 2 mikron Co-buharlaşır. Mo katmanı geri temas tevdi edilen CIGS Şekil 1 &#39;de gösterilmiştir. </li><li> X-ışını floresans spektrometresi (XRF) tarafından cigs tabakanın ayrılmaz bileşimi ölçün. Elde edilen CIGS bileşimi Tablo 1 &#39;de gösterilmiştir. </li></ol> 2. APT Analiz için sahaya özgü Örnekleri Fabrikasyon <ol><li> Daha sonra örnekler için destek olan, çok sayıda pim aralıksız elde etmek amacıyla, iki eşit parçaya, bir TEM Mo kılavuz kesin. 5 ağırlık yılında elektro tarafından işaretçilerine ucunda bir tutucu ve konik üzerine yarım ızgara TEM monte edin. Aşağı bir ipucu çapı &lt;2 mikron% NaOH. Bu süreç bir Stereoskop ile kontrol makul olabilir. Sonra başka bir tutucu t üzerine elektro ızgara monteşapka sıralı FIB, TEM, EBSD ve APT karakterizasyonu için optimize edilmiştir. </li><li> Mill cigs ince film içine iki açma almak için alttan (Şekil 2a). FIB kullanarak Yığın sol tarafında bir ilk serbest kesim olun. </li><li> Iyon-ışın kaynaklı kimyasal buhar biriktirme bir Pt kaynak yatırarak yığın için mikromanipülatör takın. Daha sonra, yapmak son karşı site ve asansör-out serbest yığın (Şekil 2b) ücretsiz kesim. </li><li> Ayıklanan parça için iyi bir ortak olan bir kama (çapı 2-3 mikron) şimdi TEM Mo yarım ızgara keskin işaretçilerine kesin. Pt birikimi (Şekil 2c) kullanarak bacağında parça monte edin. Bir serbest kesim nihayet Mo piminin üst parça arasında sadece küçük bir bölümünü (2 mikron civarında) elde edilmesini mümkün kılmaktadır. Daha sonra baş aşağı ızgara tutucu monte ve Mo pin ve Pt ile monte parçası arasındaki boşluğu doldurmak. Kalan parça ile aynı prosedür takip. Lift-out hakkında daha fazla bilgi içinprosedürü, okuyucu aşağıdaki başvuru 18,25 danışabilir. </li><li> Dik ızgara yerleştirin ve FIB düşük bir hızlanan voltaj ve akım ışın (5 kV ve &lt;50 pA) kullanarak yığın kesit (ince Pt kaynak ile site seçin) temizleyin. Böylece tek bir düz yüzey ve EBSD ölçümleri için gereklidir Y + implantasyon nedeniyle, daha az kirlenme alır. </li><li> Kesit üzerinde yapılan EBSD ölçümünden ilgi GB seçin. GB yönü Tartışma bölümünde daha ayrıntılı olarak anlatılan, yerel büyütme etkisi 26 azaltmak için atomu probu (z-ekseni) &#39;de analiz yönüne göre dik olması tercih edilir. Bir GB uygun bir alan Şekil 2d vurgulanır. </li><li> Keskin bir uç oluşturmak için adım 2.6) seçilen TR alanında dairesel bir freze yapın. Eğrilik yarıçapı daha TEM araştıran için yeterince küçük (&lt;100 nM) olmalıdıriyonları. Bu hedefe ulaşmak için, adım (Şekil 2e) ile dairesel freze desen adım iç çapı azaltmak ve eş zamanlı ikincil elektron (SE) ile şekillendirme ucu görselleştirmek. Böylece bir ışın vardiya düzeltmek veya farklı efektler vb gölgeleme, verim sıçramasına kaynaklanan malzeme dalga ya da çökelme gibi ucunda düzensizliklerini gidermek için freze desen ayarlayabilirsiniz. </li><li> Cigs GB SEM görünür olmayan diğer malzemeler (süper gibi) ile karşılaştırıldığında bilerek, TEM aracı (Şekil 2f bakınız) kullanarak ucunun apeks ile ilgili olarak GB kesin konumunu lokalize. </li><li> GB APT ucu içinde bulunduğu tam bilmek, FIB geri örnek aktarmak ve ucunun apeks altında maksimum 200 nm GB yerleştirmek için değirmen örnek devam ediyor. Bu aşamada, freze çok düşük kV (5 kV) ve düşük akım (&lt;50 Pa) yapılır. Gerçekten de, hedef yakın t GB lokalize etmek değil,ucunun apeks o değil, aynı zamanda Ga + bu işlem sırasında APT ucu hasarı en aza indirmek için. Buna bağlı olarak, düşük kV freze, SEM APT ucunun şeklini görselleştirmek ve ucu apekse (Şekil 2G) çıkarılmalıdır malzeme miktarını kontrol eder. </li><li> TEM için tekrar numune transferi ve ucunun apeks ile ilgili olarak GB konumunu gösterir. GB konumu, numune çapı evrimi ve yarım sap açı hakkında kesin bilgi elde etmek için örnek bir bakış görüntü (Şekil 2 saat) olun. Bu APT veri optimal yeniden elde etmek için gereklidir. Ayrıca, elektron-ışın kaynaklı zararlar ve APT ölçümlerde daha yüksek bir başarısızlık oranı yol açabilir C kontaminasyonu en aza indirmek için düşük büyütme ve düşük pozlama süreleri kullanın. </li></ol> 3. Bir CAMECA LEAP 3000X İK Sistemde APT Analizi <ol><li> APT ambarında numune monteer. Daha sonra, mevcut dört bantlarının birinde numune diski monte edin. </li><li> Yük kilit içindeki numune disk içeren atlıkarınca takın ve yük kilit pompalama başlar. Yük kilit içinde vakum ~ 10 -7 Torr olduğu zaman, tampon bölmesi içindeki atlıkarınca yerleştirin. </li><li> Ca bekledikten sonra. Tampon odasının (~ 7x10 -9 Torr) içinde vakum geri 1 saat, tampon haznesinden ana analiz için numune odasına transfer. Bu bir elle kullanılan bir aygıttır bir yatay geçiş çubuk ile yapılır. </li><li> 60 K. sıcaklık aşağı APT, serin içinde ölçüm başlamadan önce bu düşük sıcaklık analizi sırasında numune yüzeyinde atomların difüzyon önlemek olacaktır. Biz, 60 K ayarlanan sıcaklık değildir numunenin lazer ısı nedeniyle daha yüksek olmalıdır APT ucunda ölçülen gerçek sıcaklığı, burada not. Olarak Kellog ve arkadaşları tarafından önerilen. 27, bu sıcaklıkTure dikkate göreli şarj-devlet oranı alarak tahmin edilebilir. Cigs malzeme alanında buharlaşma bilinmemektedir çünkü ne yazık ki, bu çalışmada ipuçları gerçek sıcaklığı esas hesaplanabilir olamazdı. </li><li> APT deneyler 532 nm ve 12 İcra Komitesinin darbe uzunlukta bir dalga boyu ile bir yeşil lazer kullanarak lazer modunda yapılmaktadır. </li></ol> 4. APT Veri İmar <ol><li> CAMECA Entegre Görselleştirme ve Analiz Yazılımı (IVAS 3.6.2) genel olarak 3D harita yeniden kullanılır 28. Ile RHIT dosyası (ham veri doğrudan APT ölçümler sonra elde edilen) açın </li><li> Aşağıdaki sekiz adımları 28 kullanarak 3D haritanın yeniden gerçekleştirin: <ol><li> Adım 1 - tüm doğa ile ilgili detayları ve seçilen çalışmanın içeriğini veren salt okunur bir bölmesi olan kurulum. </li><li> Adım 2 - seçin iyon dizisi aralığı. Bu adım, numune göre iyon dizisi aralığı tanımlarGerilim yeniden veri seçilecek. </li><li> Adım 3 - seçin dedektörü ROI. Bu adım, dedektör ROI (dedektör olay histogram üzerinde siyah elips) dışında bulunan iyonları kaldırmak için fırsat verir. </li><li> Adım 4 - TOF düzeltmeler. Bu adım, zaman-of-flight (TOF), gerilim hesaplar ve analiz için dedektörün düzlemsellik (&#39;kase düzeltme&#39;) düzeltmeleri. </li><li> Adım 5 - Kütle kalibrasyon. Analiz kütle spektrumunda ölçülen en yüksek konumu bilinen izotop / şarj durumları ile kalibre edilir. </li><li> Adım 6 - iyon atama Sıralı. Bu adımda, spektrografi içindeki tepe eleman izotop aralıklarının tahsis edilmiştir. </li><li> Adım 7 - Yeniden. Gerilim yöntemi, sap-açı yöntemi veya ipucu profilli yöntemi: Bu adım elde edilen verilere üç yeniden yöntemlerden birini uygular. Sonuncusu bizim 3D haritası yeniden çalışmada kullanılır. Bu yöntem, ti bir SEM veya TEM görüntüsüdür gerektirirp, Şekil 2g ve Şekil 2H&#39;de gösterilmektedir. Yeniden herhangi bir noktada uç yarıçapı SEM görüntüsü tanımlanan bir dizi noktaları arasında lineer interpolasyon ile tanımlanır. </li><li> Adım 8 - Onay. Bu adımda, yeniden oluşturulan sekme önizleme kaydedilmiş bir analiz dönüştürülür. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Stanbery, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Copper+indium+selenides+and+related+materials+for+photovoltaic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Crit.+Rev.+Solid+State%22%5BJournal%5D)">Copper indium selenides and related materials for photovoltaic devices.</a> Crit. Rev. Solid State. 27, 73-117 (2002).</li>
<li>Kemell, M., Ritala, M., Leskelä, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thin+film+deposition+methods+for+CuInSe2+solar+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Crit.+Rev.+Solid+State%22%5BJournal%5D)">Thin film deposition methods for CuInSe2 solar cells.</a> Crit. Rev. Solid State. 30, 1-31 (2005).</li>
<li>Kazmerski, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solar+photovoltaics+R%26D+at+the+tipping+point%3A+a+2005+technology+overview%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Electron+Spectrosc%22%5BJournal%5D)">Solar photovoltaics R&D at the tipping point: a 2005 technology overview.</a> J. Electron Spectrosc. 150 (2-3), 105-135 (2006).</li>
<li>Empa - MM-CIGS-Weltrekord [Internet]. , Empa. Available from:
		
	 <a target="_blank" href="http://www.empa.ch/plugin/template/empa/3/131438/---/l=2">http://www.empa.ch/plugin/template/empa/3/131438/---/l=2</a> (2013).</li>
<li>Sadewasser, S., Glatzel, T., Schuler, S., Nishiwaki, S., Kaigawa, R., Lux-Steiner, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kelvin+probe+force+microscopy+for+the+nano+scale+characterization+of+chalcopyrite+solar+cell+materials+and+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Thin+Solid+Films%22%5BJournal%5D)">Kelvin probe force microscopy for the nano scale characterization of chalcopyrite solar cell materials and devices.</a> Thin Solid Films. 431-432, 257-261 (2003).</li>
<li>Jiang, C. S., Noufi, R., AbuShama, J. A., Ramanathan, K., Moutinho, H. R., Pankow, J., Al-Jassim, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local+built-in+potential+on+grain+boundary+of+Cu%28In%2CGa%29Se2+thin-films%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Local built-in potential on grain boundary of Cu(In,Ga)Se2 thin-films.</a> Appl. Phys. Lett. 84, 3477-1-3477-3 (2004).</li>
<li>Abou-Ras, D., Koch, C. T., Küstner, V., van Aken, P. A., Jahn, U., Contreras, M. A., Caballero, R., Kaufmann, C. A., Scheer, R., Unold, T., Schock, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grain-boundary+types+in+chalcopyrite-type+thin+films+and+their+correlations+with+film+texture+and+electrical+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Thin+Solid+Films%22%5BJournal%5D)">Grain-boundary types in chalcopyrite-type thin films and their correlations with film texture and electrical properties.</a> Thin Solid Films. 517, 2545-2549 (2009).</li>
<li>Nichterwitz, M., Abou-Ras, D., Sakurai, K., Bundesmann, J., Unold, T., Scheer, R., Schock, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+grain+boundaries+on+current+collection+in+Cu%28In%2CGa%29Se2+thin-film+solar+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Thin+Solid+Films%22%5BJournal%5D)">Influence of grain boundaries on current collection in Cu(In,Ga)Se2 thin-film solar cells.</a> Thin Solid Films. 517, 2554-2557 (2009).</li>
<li>Abou-Ras, D., Schorr, S., Schock, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grain+sizes+and+grain+boundaries+in+chalcopyrite-type+thin+films%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Cryst%22%5BJournal%5D)">Grain sizes and grain boundaries in chalcopyrite-type thin films.</a> J. Appl. Cryst. 40, 841-848 (2007).</li>
<li>Niles, D. W., Al-Jassim, M., Ramanathan, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+observation+of+Na+and+O+impurities+at+grain+surfaces+of+CuInSe2+thin+films%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vac.+Sci.+Technol.+A%22%5BJournal%5D)">Direct observation of Na and O impurities at grain surfaces of CuInSe2 thin films.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 17, 291-296 (1998).</li>
<li>Rockett, A., Granath, K., Asher, S., Al Jassim, M. M., Hasoon, F., Matson, R., Basol, B., Kapur, V., Britt, J. S., Gillespie, T., Marshall, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Na+incorporation+in+Mo+and+CuInSe2+from+production+processes%5BTitle%5D)+AND+%22Sol.+Energy%22%5BJournal%5D)">Na incorporation in Mo and CuInSe2 from production processes.</a> Sol. Energy. 59, 255-264 (1999).</li>
<li>Heske, C., Eich, D., Fink, R., Umbach, E., Kakar, S., van Buuren, T., Bostedt, C., Terminello, L. J., Grush, M. M., Callcott, T. A., Himpsel, F. J., Ederer, D. L., Perera, R. C. C., Riedl, W., Karg, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Localization+of+Na+impurities+at+the+buried+CdS%2FCu%28In%2C+Ga%29Se2+heterojunction%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Localization of Na impurities at the buried CdS/Cu(In, Ga)Se2 heterojunction.</a> Appl. Phys. Lett. 75, 2082-2084 (1999).</li>
<li>Braunger, D., Hariskos, D., Bilger, G., Rau, U., Schock, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+Na+on+the+growth+of+polycrystalline+Cu%28In%2CGa%29Se2+thin+films%5BTitle%5D)+AND+%22Thin+Solid+Films%22%5BJournal%5D)">Influence of Na on the growth of polycrystalline Cu(In,Ga)Se2 thin films.</a> Thin Solid Films. 361, 161-166 (2000).</li>
<li>Cerezo, A., Godfrey, T. J., Sijbrandij, S. J., Smith, G. D. W., Warren, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Performance+of+an+energy-compensated+three-dimensional+atom+probe%5BTitle%5D)+AND+%22Rev.+Sci.+Instrum%22%5BJournal%5D)">Performance of an energy-compensated three-dimensional atom probe.</a> Rev. Sci. Instrum. 69, 49-58 Forthcoming.</li>
<li>Blavette, D., Bostel, A., Sarrau, J. M., Deconihout, B., Menand, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+atom-probe+for+three+dimensional+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">An atom-probe for three dimensional tomography.</a> Nature. 363, 432-435 (1993).</li>
<li>Gault, B., Vurpillot, F., Vella, A., Gilbert, M., Menand, A., Blavette, D., Deconihout, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+of+a+femtosecond+laser+assisted+tomographic+atom+probe%5BTitle%5D)+AND+%22Rev.+Sci.+Instrum%22%5BJournal%5D)">Design of a femtosecond laser assisted tomographic atom probe.</a> Rev. Sci. Instrum. 77, 043705-1-043705-8 (2006).</li>
<li>Kelly, T. F., Miller, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atom+probe+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Rev.+Sci.+Instrum%22%5BJournal%5D)">Atom probe tomography.</a> Rev. Sci. Instrum. 78, 031101-1-031101-20 (2007).</li>
<li>Thompson, K., Lawrence, D., Larson, D. J., Olson, J. D., Kelly, T. F., Gorman, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+site-specific+specimen+preparation+for+atom+probe+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Ultramicroscopy%22%5BJournal%5D)">In situ site-specific specimen preparation for atom probe tomography.</a> Ultramicroscopy. 107 (2-3), 131-139 (2007).</li>
<li>Cadel, E., Barreau, N., Kessler, J., Pareige, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atom+probe+study+of+sodium+distribution+in+polycristalline+Cu%28In%2CGa%29Se2+thin+film%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Material%22%5BJournal%5D)">Atom probe study of sodium distribution in polycristalline Cu(In,Ga)Se2 thin film.</a> Acta Material. 58, 2634-2637 (2010).</li>
<li>Schlesiger, R., Oberdorfer, C., Würz, R., Greiwe, G., Stender, P., Artmeier, M., Pelka, P., Spaleck, F., Schmitz, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+of+a+laser-assisted+tomographic+atom+probe+at+M%C3%BCnster+University%5BTitle%5D)+AND+%22Rev.+Sci.+Instr%22%5BJournal%5D)">Design of a laser-assisted tomographic atom probe at Münster University.</a> Rev. Sci. Instr. 81, 043703(2010).</li>
<li>Cojocaru-Mirédin, O., Choi, P., Abou-Ras, D., Schmidt, S. S., Caballero, R., Raabe, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+grain+boundaries+in+Cu%28In%2CGa%29Se2+films+using+atom-probe+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+J.+Photovolt%22%5BJournal%5D)">Characterization of grain boundaries in Cu(In,Ga)Se2 films using atom-probe tomography.</a> IEEE J. Photovolt. 1 (2), 207-212 (2011).</li>
<li>Cojocaru-Mirédin, O., Choi, P., Wuerz, R., Raabe, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atomic-scale+characterization+of+the+CdS%2FCuInSe2+interface+in+thin-film+solar+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Atomic-scale characterization of the CdS/CuInSe2 interface in thin-film solar cells.</a> Appl. Phys. Lett. 98, 103504-1-103504-3 (2011).</li>
<li>Couzinie-Devy, F., Cadel, E., Barreau, N., Arzel, L., Pareige, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atom+probe+study+of+Cu-poor+to+Cu-rich+transition+during+Cu%28In%2CGa%29Se2+growth%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Atom probe study of Cu-poor to Cu-rich transition during Cu(In,Ga)Se2 growth.</a> Appl. Phys. Lett. 99, 232108-1-232108-3 (2011).</li>
<li>In-line Cu(In,Ga)Se2 co-evaporation process on 30 cm x 30 cm substrates with multiple deposition stages. Voorwinden, G., Jackson, P., Kniese, R., Powalla, M. Proceedings of the 22nd European Photovoltaic Solar Energy Conference, , 2115-2118 (2007).</li>
<li>Miller, M. K., Russell, K. F., Thompson, K., Alvis, R., Larson, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Review+of+atom+probe+FIB-based+specimen+preparation+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Microscopy+Microanal%22%5BJournal%5D)">Review of atom probe FIB-based specimen preparation methods.</a> Microscopy Microanal. 13 (6), 428-436 (2007).</li>
<li>J, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+image+distortions+in+3DAP%5BTitle%5D)+AND+%22Microscopy+and+Microanalysis%22%5BJournal%5D)">Modeling image distortions in 3DAP.</a> Microscopy and Microanalysis. 10 (3), 384-390 (2008).</li>
<li>Kellog, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determining+the+field+emitter+temperature+during+laser+irradiation+in+the+pulsed+laser+atom+probe%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Determining the field emitter temperature during laser irradiation in the pulsed laser atom probe.</a> J. Appl. Phys. 52, 5320(1981).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22IVASTM+3.6.2+User+Guide+2012%22">IVASTM 3.6.2 User Guide 2012</a>. , CAMECA Instruments, Inc. (2012).</li>
<li>Persson, C., Zunger, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compositionally+induced+valence-band+offset+at+the+grain+boundary+of+polycrystalline+chalcopyrites+creates+a+hole+barrier%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Compositionally induced valence-band offset at the grain boundary of polycrystalline chalcopyrites creates a hole barrier.</a> Appl. Phys. Lett. 87, 211904-1-211904-3 (2005).</li>
<li>Zhang, S. B., Wei, S. -H., Zunger, A., Katayama-Yoshida, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Defect+physics+of+the+CuInSe2+chalcopyrite+semiconductor%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+B%22%5BJournal%5D)">Defect physics of the CuInSe2 chalcopyrite semiconductor.</a> Phys. Rev. B. 57, 9642-9656 (1998).</li>
<li>Johnson, W. C., Blakely, J. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCahn%2C+JW+%22Interfacial+Segregation%22">Interfacial Segregation</a>. , American Society of Metals. Metals Park, OH. 3-23 (1979).</li>
<li>Miller, M. K., Jayaram, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Some+factors+affecting+analysis+in+atom+probe%5BTitle%5D)+AND+%22Surf.+Sci%22%5BJournal%5D)">Some factors affecting analysis in atom probe.</a> Surf. Sci. 266, 458-462 (1992).</li>
<li>Wuerz, R., Eicke, A., Kessler, F., Paetel, S., Efimenko, S., Schlegel, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CIGS+thin-film+solar+cells+and+modules+on+enamelled+steel+substrates%5BTitle%5D)+AND+%22Sol.+Energy%22%5BJournal%5D)">CIGS thin-film solar cells and modules on enamelled steel substrates.</a> Sol. Energy. 100, 132-137 (2012).</li>
<li>De Geuser, F., Lefebvre, W., Danoix, F., Vurpillot, F., Forbord, B., Blavette, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+improved+reconstruction+procedure+for+the+correction+of+local+magnification+effects+in+three-dimensional+atom-probe%5BTitle%5D)+AND+%22Surf.+Interf.+Anal%22%5BJournal%5D)">An improved reconstruction procedure for the correction of local magnification effects in three-dimensional atom-probe.</a> Surf. Interf. Anal. 39, 268-272 (2007).</li>
<li>Kingham, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+post-ionization+of+field+evaporated+ions%3A+A+theoretical+explanation+of+multiple+charge+states%5BTitle%5D)+AND+%22Surf.+Sci%22%5BJournal%5D)">The post-ionization of field evaporated ions: A theoretical explanation of multiple charge states.</a> Surf. Sci. 116, 273-301 (1982).</li>
<li>Letellier, L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Etude+des+joints+de+grains+et+interphases+dans+les+superalliages+Astroloy+par+microscopie+electronique+et+tomographie+atomique+%5B%5D%22">Etude des joints de grains et interphases dans les superalliages Astroloy par microscopie electronique et tomographie atomique [dissertation]</a>. , Rouen Univ., Groupe Physique des Materiaux. Rouen, France. (1994).</li>
<li>Hoummada, I., Mangelinck, K., Chow, D., Lee,, Bernardini, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Original+methods+for+diffusion+measurements+in+polycrystalline+thin-films%5BTitle%5D)+AND+%22Defect+and+Diffusion+Forum%22%5BJournal%5D)">Original methods for diffusion measurements in polycrystalline thin-films.</a> Defect and Diffusion Forum. 322, 129-150 (2012).</li>
</ol>

<p class="jove_content"&gt; Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.</p&gt;

Mevcut çalışmada, cigs, fotovoltaik uygulama için kullanılan bir bileşik yarı iletken malzeme bir rastgele HAGB üzerinde APT sonuçları sunduk. Ayrıca, biz de EBSD ve TEM gibi tamamlayıcı teknikler ile birlikte APT cigs güneş hücreleri için yapı-kompozisyon özellikleri ilişkisi aydınlatmak için güçlü bir araç olduğunu göstermiştir. Öncelikle, EDX / EELS tane sınırı düşük Na ve O konsantrasyonlarının saptanması ve ikinci olarak, EDX / EELS özellikle, tüm unsurları duyarlı değildir değil yeterli çözünürlüğe sahip çünkü ne ...

<html> Emici malzeme olarak kalkopirit-yapılandırılmış bileşik yarı iletken Cu (In, Ga) Se 2 (cigs) dayalı ince film güneş pilleri nedeniyle yüksek verimlilik, radyasyon sertlik, uzun vadeli istikrarlı fazla iki yıl için geliştiriliyor olmuştur performans ve düşük üretim maliyeti 1-3. Bu güneş hücreleri, yani CIGS emici tabaka arasında uygun optik özellikleri, doğrudan bir bant aralığı ve yüksek bir emme katsayısı 1,2 nedeniyle yalnızca çok az malzeme tüketimi ile imal edilebilir. Kalınlığı sadece bir kaç mikrometre Emici filmler, yüksek bir fotoakım oluşturmak için yeterlidir. Elektrotlara photogenerated yük taşıyıcıların difüzyon yolu nispeten kısa olduğu için, CIGS emiciler kristalli formda üretilebilir. Bir Cu maksimum verimlilik (Ga, In) Se 2 şimdiye kadar elde (cigs) güneş pili tüm ince film güneş pilleri arasında en yüksek değeri 20,4% 4 olduğunu. ove_content &quot;&gt; daha fazla hem de üretim maliyetlerinin azaltılması ve güneş pili verimlilik geliştirme gereklidir. İkinci cigs emici tabakasının mikro ve kimyasal bileşimi sıkı bir şekilde bağlıdır. Dahili arayüzler, cigs ince-film fotovoltaik teknolojisi kurmak için, emici içinde özellikle tane sınırları (GB), onlar photogenerated yük taşıyıcılarının taşıma etkileyebilir gibi, çok önemli bir rol oynamaktadır. CIGS güneş pilleri ile ilgili olarak ana sorunlardan biri cigs GB selim doğasını, yani polikristal cigs emici film GB ve örgü kusurları bir yüksek yoğunluklu rağmen üstün hücre verimliliği verim. Bazı yazarlar elektriksel özellikleri 5,6, karakter ve misorientation 7-9 gibi kirlilik ayrımı 10-13 göre güneş dereceli cigs filmlerde GB okudu. Bu properti arasında ise net bir bağlantıes bugüne kadar kurulabilir. Özellikle, lokal kimyasal bileşimi ve GB safsızlık içeriği ile ilgili bilgileri ve önemli bir eksikliği vardır. Son yirmi yılda, Atom Probe Tomografi (APT) umut verici nano-analitik teknikler 14-17 biri olarak ortaya çıkmıştır. Yakın zamana kadar güneş hücreleri APT çalışmaları büyük ölçüde örnek hazırlama sürecinde zorluklar ve geleneksel darbeli gerilim atom problar kullanılarak yarı iletken malzemelerin analiz sınırlı kapasitesi ile sınırlı olmuştur. Bu kısıtlamalar büyük ölçüde geliştirilmesi ile üstesinden olan &#39;lift-out yöntemi&#39; odaklı iyon demeti (FIB) freze 18 ve 16 APT darbeli lazer tanıtımı dayalı. Cigs güneş hücreleri APT karakterizasyonu hakkında birçok makale güçlü daha ileri araştırmalar için teşvik edildiği, 19-23 yayınlanmıştır. Bu kağıt i iç çalışma nasıl bir kılavuz veriratom prob tomografi tekniği ile cigs içinde nterfaces ince film güneş pilleri.

cu atom probe tomografi Çalışmaları (in, ga) se<sub&gt; 2</sub&gt; tahıl sınırları

Atom Probe Tomography Studies on the Cu(In,Ga)Se2 Grain Boundaries

Mevcut tekniklerle karşılaştırıldığında, atom prob tomografi kimyasal nano de ve üç boyutlu iç arayüzleri karakterize etmek mümkün eşsiz bir tekniktir. Gerçekten de, APT yüksek hassasiyet (ppm sırasına göre) ve yüksek uzaysal çözünürlüğü (alt nm) sahip. Önemli çabalar bilinen bir yapı ile istenilen tane sınırı içeren bir APT ucu hazırlamak için burada yapıldı. Gerçekten de, siteye özgü örnek hazırlama kullanarak odaklı-iyon ışını, elektron geri yansıma kırınımı ve transmisyon elektron mikroskobu birlikte bu çalışma sunulmuştur. Bu yöntem, Cu bilinen bir yapı ve konum (In, Ga) Se atomu prob tomografi için 2 ince-film ile seçilen tane sınırları sağlar. Son olarak, Cu tane sınırları (Ga, In) Se 2 ince film güneş pilleri incelemek için atom prob tomografi tekniği kullanmanın avantajları ve dezavantajları tartışmak.

Şekil 3 bir yan görünüm (xz dilim) rasgele yüksek açılı GB (HAGB) 28,5 element haritasını gösterir ° - &lt;511&gt; cub siteye özgü hazırlama yöntemi ile Şekil 2&#39;de seçilen. Bir cigs HAGB Na, K, ve O ortak ayrımı doğrudan APT kullanarak eşleştirilir. Bu yabancı maddeler en olası ~ 600 ° C &#39;de CIGS tabakanın çökelmesi sırasında emici tabaka içine SLG substrat üzerinden dağınık Şekil 4a, Şekil 3&#39;te gösterildiği gibi GB ar...

Bu çalışmada, bir cigs güneş pili en emici tabakanın tane sınırları eğitim için atom-prob tomografi tekniğinin kullanımını tanımlamak. Bilinen bir yapı ile istenilen tane sınırı içeren atomun prob ipuçları hazırlamak için yeni bir tedavi yaklaşımı da burada sunulmuştur.

Cu Atom Probe Tomografi Çalışmaları (In, Ga) Se<sub&gt; 2</sub&gt; Tahıl Sınırları

Compared with the existent techniques, atom probe tomography is a unique technique able to chemically characterize the internal interfaces at the ...

Bu prosedürün genel amacı, CIGS tane sınırlarının kimyasal kompozisyonu ile yapısı arasındaki korelasyonu belirlemektir. Bu işlem, öncelikle CIGS materyalinden bir parçanın çıkarılması ve bu parçanın bir kısmının bir transmisyon elektron mikroskobu yarım ızgarasının keskin molibden pinlerinin üzerine monte edilmesiyle gerçekleştirilir. İkinci adım ise, daha önce odaklanmış bir iyon demeti ile temizlenmiş olan CIGS parçasının kesitinde bir elektron geri saçılımlı difraksiyon ölçümü yapmaktır.Ardından, seçilen bir tane sınırı bölgesinde halkasal frezeleme işlemi gerçekleştirilir. Bu adımın amacı, sonuçta çapı yaklaşık 50 nanometre olan çok keskin bir uç elde etmektir. Son adım ise, transmisyon elektron mikroskobu kullanarak tane sınırının uç içerisindeki kesin konumunu belirlemek ve odaklanmış iyon demeti aracıyla bu tane sınırını ucun apeksine yakın bir konuma yerleştirmektir.Nihayetinde, hazırlanan uç üzerinde gerçekleştirilen atom probu tomografisi çalışmaları, seçilen tane sınırının nanoklimaldeki kimyasal bileşimini göstermiştir. Bu tekniğin mevcut standart lift-out yöntemine göre temel avantajı, kimyasal bileşimi; tane sınırı tipi ve oryantasyon farkı gibi yapısal bilgilerle do

atom-probe-tomography-studies-on-the-cu-inga-se2-grain-boundaries

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Bu makale, tünelleme mikroskobu çalışmalarını taramak için Coulomb safsızlıkları ile süslenmiş, kapıyla ayarlanabilir bir grafen cihazının üretim sürecini detaylandırmaktadır. Yüklü safsızlıkların varlığında grafenin uzamsal olarak bağımlı elektronik yapısını haritalamak, yerel bir Coulomb potansiyeline yanıt olarak göreli yük taşıyıcılarının benzersiz davranışını ortaya çıkarır.

Coulomb İmpürite Tarama Tünel Mikroskobu Çalışmaları Kapısı-ayarlanabilir Grafen Cihazlarının İmalatı

III-V/Si heteroekspitaksiyel ince filmlerdeki kusurları karakterize etmek için taramalı elektron mikroskobunda elektron kanallı kontrast görüntülemenin kullanımı açıklanmıştır. Bu yöntem, plan görünümlü transmisyon elektron mikroskobuna benzer sonuçlar verir, ancak gerekli numune hazırlığının olmaması nedeniyle önemli ölçüde daha kısa sürede verir.

Rapid III-V Heteroepitaxial Karakterizasyonu için Elektron Channeling Kontrast Görüntüleme

Üç boyutlu tek nanopartiküller içindeki element dağılımlarını karakterize etmek için taramalı transmisyon elektron mikroskobunda enerji dağıtıcı X-ışını tomografisinin kullanımı açıklanmaktadır.

Bireysel Nanopartiküller 3D Elemental Haritalama için Enerji Dağılımı X-ışını Tomografi

Yarı iletken malzemelerdeki çıkıkların ve tane sınırlarının optik, elektriksel ve yapısal özellikleri, taramalı elektron mikroskobunda yapılan deneylerle belirlenebilir. Elektron mikroskobu, katodolüminesans, elektron ışını kaynaklı akım ve geri saçılan elektronların kırınımını araştırmak için kullanılmıştır.

Bir Tarama Elektron Mikroskobu tarafından Yarıiletken Malzemelerin Genişletilmiş Kusur Kapsamlı Karakterizasyonu

Bu makale, nanoölçümler ve moleküler dinamik simülasyon ile incelenen ve doğrulanan bir fulleren Si substratının nanomalzeme üretimini bildirmektedir.

C problama<sub&gt; 84</sub&gt; Taramalı Uç Mikroskobu ve Molecular Dynamics Kullanarak Si Maddesini Gömülü

Bu çalışma, standart bir elektron geri yansıma difraksiyon sistemi ile donatılmış bir tarama elektron mikroskobu kullanılarak ultra-ince taneli ve nano malzemelerin mikro karakterize etmek için detaylı bir yöntem sağlar. Metal alaşımları ve rafine mikro yapılar sunan mineraller muhtemel uygulamaların çeşitliliğini gösteren bu tekniği kullanılarak analiz edilir.

İletim Kikuchi difraksiyonu kullanılarak ultra-ince taneli ve Nanokristal Malzemelerin Karakterizasyonu

Makroskopik numuneler kullanılarak elektriksel ve termal etkilerin elektrikle desteklenen deformasyon (EAD) üzerinde izole edilmesi çok zordur. Uygulanan akımın joule ısınması olmayan oluşum üzerindeki etkisini ve bu numuneler üzerindeki çıkıntının evrimini değerlendirmek için metalik örnek mikro ve nanoyapılar ile özel bir test prosedürü geliştirildi.

Için yeni bir yöntem<em&gt; Yerinde</emNanoscale Örneklerinin Elektromekanik Karakterizasyonu

Bu kağıt toplu nanocrystalline metaller roman parçacýklarýn bulunduðu alanlar sayýlabilir üretimi için kullanılan yöntemleri üzerine vurgu ile işleme devam eden çabaları Ordu Araştırma Laboratuvarı kısa bir genel bakış sağlar.

ABD ordusu araştırma laboratuvarı toplu Nanocrystalline metallerin işlenmesi

Ekstremite lamellae morfolojisi, bileşimi ve aralığıanalizi volkanizma ve metamorfizma ile ilgili jeolojik süreçleri anlamak için gerekli bilgileri sağlayabilir. Bu lamellanın karakterizasyonu için APT'nin yeni bir uygulamasını savuruyoruz ve bu yaklaşımı elektron mikroskobu ve FIB tabanlı nanotomografinin geleneksel kullanımıyla karşılaştırıyoruz.

Çözülmüş Mineral Evrelerinin Atom Prob Tomografisi Analizi

Azınlık türlerinden, ışık elementlerinden, oksijen boşluklarından ve diğer nokta/çizgi/düzlemsel kusurlardan güvenilir bir şekilde bilgi alan olay elektron ışını sallama koşulları altında elektron kanallama fenomenlerinden yararlanarak safsızlıkların ve kimyasal durumlarının saha doluluklarını tahmin etmek için nicel mikroanaliz yöntemlerinin genel bir taslağını sunuyoruz.

Kristal Malzemelerdeki Fonksiyonel Dopant/Nokta Kusurlarının Elektron Kanalize-Geliştirilmiş Mikroanaliz ile Nicel Atomik Saha Analizi

Kelvin probu kuvvet mikroskobu (KPFM), yüzey topografyasını ve yüzey potansiyelindeki farklılıkları ölçerken, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve ilişkili spektroskopiler yüzey morfolojisini, bileşimini, kristalinitesini ve kristalografik oryantasyonunu aydınlatabilir. Buna göre, SEM'in KPFM ile birlikte lokalizasyonu, nano ölçekli bileşimin ve yüzey yapısının korozyon üzerindeki etkileri hakkında fikir verebilir.

Kelvin Probu Kuvvet Mikroskobunun Diğer Mikroskoplar ve Spektroskopilerle Birlikte Lokalize Edilmesi: Alaşımların Korozyon Karakterizasyonunda Seçilmiş Uygulamalar

Öğrenin, CIGS güneş pillerindeki tahıl sınırlarının kimyasal bileşim ve yapı korelasyonunu atom probu tomografi ile nasıl analiz edeceğinizi. Bu yöntem, malzeme bilimi ve nanoteknoloji alanında yüksek çözünürlüklü araştırmalar için kritik öneme sahiptir.

Cu Atom Probe Tomografi Çalışmaları (In, Ga) Se

Daha fazla video keşfet