Влияние материала подложки на структуру, топологию, состав, оптические и механические свойства химически осажденных пленок PbS

Представлены результаты комплексных исследований методами рентгеновской дифракции, электронной и атомно-силовой микроскопии влияния материала подложки на структуру, состав, топологию и оптические свойства химически осажденных пленок сульфида свинца с оценкой механических напряжений, возникающих в объеме слоя и на границе “пленка-подложка”. Установлено, что формирование пленок на подложках из плавленого кварца и синтетического сапфира происходит из кристаллитов с преимущественной кристаллографической ориентацией (111), а на подложках из фотостекла и предметного стекла – из кристаллитов как с ориентацией (111), так и (220). Обсуждено влияние предварительного травления подложек в HF на топологию поверхности и особенности зародышеобразования пленок PbS. Сделан вывод о том, что рельеф поверхности пленок сульфида свинца не повторяет рельеф подложек. С использованием фрактального формализма показано, что формирование пленок PbS на всех исследуемых подложках описывается моделью ассоциации частиц по типу кластер-частица в трехмерном пространстве. Выявлена корреляция между количеством наночастиц в слое PbS и шириной запрещенной зоны материала. Установлено увеличение величины сжимающих напряжений на интерфейсе “пленка-подложка” в пределах от -53.9 до -318.6 kN/m$^2$ в ряду предметное стекло-фотостекло-сапфир-кварц.