T E L KO M NI K A ,  V o l. 1 4 ,  N o. 3 S ept em ber   20 1 6 ,  pp.   86 7 ~ 8 7 2   I S S N :  1 693 - 6 930 ac c r edi t ed  A   b D IK T I,  D e c r e e  N o 58/ D I K T I / K ep/ 2013   D O I :   10. 12928/ T E LK O M N I K A . v 1 4 i 3 . 3644      86 7       R ec ei v ed   M ar c h   2 9 ,  201 6 ;  R ev i s ed  J u ly   1 4 ,  20 1 6 ;  A c c ept e Ju ly   30 ,  2 01 6   C r it ical  C on di ti on   in   C u I n A l S e 2   S o lar   C ell   A b s o rb e rs       Su j a r w a t a * 1 ,  F i a n ti 2 , M .I.  A m a l 3 , J .Y . J u n g 4 S .H .  L e e 5 , K .H .  K im 6     1 ,2 J ur us a n F i s i k a,  U n i v er s i t as   N eger i  S e m ar ang,     K am pu s  S e k ar a G unu ngpa t i  S em ar a ng  5 022 9 I nd o n es ia ,  fa x :  + 6224850 8034     3 Lem baga  I l m u P e nget ahua n I ndone s i a T anger a ng S e l at an,  I ndon es i a   4 ,5 ,6 M at er i al s  S c i en c e a nd E n gi neer i n g,   Y eung nam  U ni v er s i t y ,     S out h K or ea G y eon gs a n 71 2 749 ,  fa x : + 825381 0462 8   * C or r es po ndi ng a ut hor ,  e - m ai l :  s j ar w ot @ y ahoo. c o. i d,   m uh a1 37@ l i p i . go . i d kh o ki m@ y u . a c. kr       A b st r act   T he C uI nA l S e 2   ( C I A S )  pha s of f er s  a w i d e ba nd  gap w h i c h  al l ow s  s om e ad j us t i ng  i ban d g a p   ener g y  f or  hi g h s o l ar  c e l l  ef f i c i en c y .  M os t  r es ear c h des i gn  a C u - def i c i en t  c on di t i on f or   m or e f av or a bl e   el ec t r oni c   pr o per t i es ,   bu t   t her i s   s t i l l   que s t i on  ab out   t he  l i m i t   of   C u - def i c i e nc y   i C I A S   t hat   al l ow s   go o d   pr oper t i es   of   s ol ar   c e l l   abs or b er .   I t hi s   r es ear c h,   w f oun t he  c r i t i c al   c on di t i on  o f   C d ef f i c i en t   i C I A S   b y   pr epar i ng  and   ana l y z i ng  t he  C I A S   t hi n   f i l m   abs or ber s .   T he   t hi n   f i l m   pr ec ur s o r s   w er t a i l or ed  u s i ng  P L D   sys t em  w i t h  a  c er t a i s t a c k i n g or der  of   l ay er - by - l a y er   el em ent al  f i l m  d epo s i t i on  and  t he n  s el eni z ed v i a a   s ol i s t at e  r ea c t i on t o f or m  C I A S  pha s e s .  T he p r epar ed t hi n f i l m s  w er e  ana l y z ed f or  t he i r  c om p os i t i o n ,   s t r uc t ur e,  el ec t r i c a l - op t i c al  pr o per t i e s ,  and   m or ph o l og y .  T he  r es u l t s  s how  t h at  C I A S   t hi n f i l m  ab s or ber  i n   Cu - def i c i e nt  c on di t i on s t i l l  c an  be per f or m ed i n s i ngl e p has e  s t r uc t ur e unt i l  18 at . % of  C u/ C I A S  w i t h hi gh   band  gap  ener gy ,   hi g c har ge   c ar r i er   c onc ent r a t i o n,   an g o od  m or pho l og y .   I ad di t i on,   C I A S   c o m p os i t ion  i n ~ 1 7 at . % of  C u/ C I A S  be c om es  a  c r i t i c al   c ond i t i o n i n ha v i n g  good  t hi n f i l m  abs or ber   pr ope r t i es       K eyw o r d s:   CI A S ,  Cu - de f ic i en t ,  P L D ,  t hi n  f il m       C o p y r i g h t   ©   20 16 U n i ver si t a s A h mad  D ah l an .  A l l  r i g h t s r eser ved .       1 .  I n tr o d u c ti o n   H ar v es t i ng   s ol ar   ener g y   be c o m es   an  i nt er es t i ng  a l t er n at i v e   f or   r ene w ab l e,   ab und anc e,   and  c l ea e ner g y   s our c i r es ear c h.   O t her w i s e,   t h e   out put   po w er   of   t he   pa nel s   of   s ol ar   c el l s   v ar i es  w i t h s ol ar  i r r adi at i on  and t em per at ur e,   w h i c h af f ec t  i t s  ef f i c i enc y .   T her e ar e   m an y   w a y s  t i nc r eas e t he  ef f i c i enc y  of  s ol ar  c e l l s .  O n e of  t hem  i s  u s i ng a  c ont r o l  t ec h ni que,  M ax i m u m  P ow er   P oi nt  T r ac k i ng ( MP P T ) ,  t h at  ex t r ac t s  t h e m ax i m u m   av a i l ab l po w er  f r om  t he pane l s  of  s ol ar   c e lls   [ 1,   2]   an i t s   a dv anc e t ec hno l o g y   of   MP P T   i s   e m pl o y i n f u z z y   l og i c s   w h i c i s   app l i ed  o n   t he  c ont r o l l er   [ 3 ] .   B es i de  t h har v es t i ng  t ec hno l o g y ,   r e s ear c al s de v e l op ed  i i t s   m at er i al s   of   pr epar i ng  t he  s o l ar   c el l s   a nd  t he  m os t   i m por t ant   par t   of   s ol ar   c el l s   i s   t he  abs or ber   l a y er   w hi c h   has  a d ut y  i n   c or v er t i n g t h e  l i ght   ener g y  f r om  s ol ar  r adi at i o n i n t o  v ol t age  of  el ec t r i c i t y .     T he C uI nA l S e 2   ( C I A S )   i s  a n  abs or ber   m at er i a l   w h i c h i t s   phas e of f er s   w i de ban d gap o f   1. 0 e V  ( C uI nS e 2 )   t o 2. 7 eV  ( C uA l S e 2 ) [ 4 5 ] .  T hi s  pr op e r t y  a l l o w s   t he f or m at i on of  C I A S   by  s o me   adj us t i n g t o ac h i e v hi gh  ef f i c i enc y   of  s ol ar  c el l s ;  h o w e v er ,  m os t  r es ear c her s  and s o l ar  c el l   i nd us t r i es   ar not   v er y   i nt er es t ed  i C I A S ,  b ec aus e   w e  nee d t pa y  m uc h at t ent i o n an d ef f or t  i s i ngl e - ph as C I A S   f or m at i on.   G r ai s i z i s   on of   m an y   k e y s   of   hi gh  ef f i c i enc y ,   a nd  l ar ge  gr a i n   s i z e i s  pr ef er r ed f or  s ol ar   c el l   ap pl i c at i on   [6 ].  A t 5 0 0   o C,  Cu x S e qu as i - l i qu i d ph as e i n C u - r ic h   c ondi t i o has   hi gh  s ol ub i l i t y   of   I and  G f or   hi gh   di f f us i on  [ 7 ] .   T he  C u 2 - x S s egr egat i n at   t he s ur f ac e and gr ai b oun dar i es  bec om es  a  f l ux i ng a gent  dur i ng t he gr o w t h pr o c es s  and hel ps   i n t he f or m at i on of  l ar ge a nd c om pac t l y  p ac k ed gr ai ns  [ 8] .  T hus ,  l a y er s  gr ow n  under  C u - r ic h   c ondi t i o ns  us ual l y   ha v s u bs t ant i al l y   l ar g er  gr ai ns  t h a n t hos e gr o w n und er   C u - p oor  c ondi t i o ns   [9 ].   C def i c i e nc i es   an dec r ea s i ng  c ont ent s   ha v b ee f ound  at   t he  gr a i b oun dar i e s   [ 12] Mos t  r es ear c h d es i gn ed a  C u - def i c i e nt  ( C u/ I I I A   ~ 0. 9  or  C u/ [ C I A S ]  ~ 23% )  c on d i t i on f or  m or e   f av or abl e el ec t r oni c  pr op er t i es  [ 4] ,  [ 11 - 13] .  U nf our n at el y ,  w e s t i l l  do no t  k now  t he l i m i t  of  C u - def i c i enc y   i n C I A S  t hat  a l l o w s  good pr oper t i es  of  s ol ar  c el l  abs or b er ,  e. g.  m or phol ogi c a l l y - bi gr ai n   s i z a nd  s t uc t ur el y - s i ngl p has f or m at i on.   I n   t h i s   r es ear c h,   w w a nt e t o   f i nd  t he   c r i t i c a l   c ondi t i o n of  C u  def f i c i ent  i n C I A S .   W e   pr epar ed a nd  ana l y z e d t he  C I A S  t hi n f i l m s .  I n ot her   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             I SSN :  1 6 9 3 - 6 930   T E L KO M NI K A     V o l.   1 4 ,  N o 3 S ept em ber   201 6   :   8 67     8 7 2   868   r es ear c h,  t hi n f i l m  pr epar at i on  w as  s t ar t ed i n t he C u - r i c h s t age f or  pr e f er abl gr ai n s i z e an ende d i n t h e I n - r i c h  s t ag e t o ha v C u - def i c i ent  C I A S  f or  f av or ab l pr oper t i es  [ 6 8 ].   I n t h e pr ev i ous  r es ear c h,   w w er e  s uc c es s  i n C I A S  s i ngl e p has e f or m at i on b y   P LD  a nd   s el en i z at i on  w i t h t hi n f i l m   c o m pos i t i o n 1. 2 - 0. 8 of  C u/ I I I A  or  1 7 - 2 3 %  o f  C u /[ C IA S ] [1 4 ]. B y  th i s   r es ear c h,   w e   w o ul d c on t i nue  t he  pr e v i ous  r es e ar c h t o  f i nd  t he  c r i t i c a l  c o n di t i on  i n t h c o m p o s it io of   C u - def i c i e nt   of   C I A S   at   t he  l eas t   C c om pos i t i on  of   pr ev i ous   C I A S   t hi f i l m .   W e   pr epar e d 2  C I A S  t h i n  f i l m s   w i t h  C u  c om pos i t i on  ~ 17%   of  C u/ [ C I A S ]  a nd  ana l y z e t he  pr oper t i es .      T he pr ec ur s or s   w er t a i l or ed us i ng  P LD   s y s t em   w i t h   a c er t ai s t ac k i ng or der   of   l a y er - by - l a ye r   el em ent al  f i l m  depos i t i on.   T he y   w er e t h en s el eni z e d  v i a a s ol i d s t at e r eac t i on  t o f or m  C I A S   phas es  us i ng  di f f er ent  he at  t r eat m ent  s t eps .       2.  R e sea r ch  M et h o d   2. 1.   P u l s e d  L a s e r  D e p o s i t i o n  (P L D )   T he pr ec ur s or s  w er e pr ep ar ed us i n g t hr ee b ul k  s our c e t ar get s :  4 N  C u,  4 N  A l ,  and  m i x ed I n - S e ( 30  at %   of  I n/ [ I n+ S e] ) .  T he s u bs t r at es   w e r 1 . 3 c m   ×  1. 2  c m  ×  0. 1 c m  gl as s es  t hat   w er s eq uent i a l l y   c l ean ed w i t h ac et o ne,  et h ano l ,  de - i oni z e d w a t er ,   a nd et h ano l   i n a  B r ans on   2510  u l t r as on i c   c l ean er   ( 40  k H z) .   T he  pr ec ur s or   f i l m s   w er dep os i t e us i ng  t h P LD   t ec hni que .   T he  l as er   s our c w as   a n   A r F   E x c i m er   ( λ   =   193  nm ) ,   t he  di s t anc bet w ee t ar ge t s   and  s ubs t r at es   w as  5 0 m m ,  t h e l as er  p ul s de l a y   w as  3 08 µ s ,  t h w or k i ng pr es s u r e i n t he  P LD   c ham ber  w as  3. 7 ×  1 0 - 6   T or r ,  and  t he  pr oc es s  w as  r un at  r oom  t e m per at ur e.  T he pr ec ur s o r   c o m pos i t i o na l  r at i w as  c o nt r ol l ed b y   adj us t i ng t he d epos i t i o n t i m e i nt er v a l ,  an dt he pr ec ur s or   c o m pos i t i o n of  t he t w pr e c ur s or s  w as  des i g ned  t o b e t he s am e us i ng t h e s am e par am et er s .   T he   s t ac k i ng or der   of  t he e l em ent al  f i l m  depos i t i on  c an  be s ee n i n F i gur 1.             F i gur e 1.  E l em ent a l   S t ac k i ng O r der  o t he  P r ec ur s or s   F i gur 2.  T he H e at  T r eat m ent   S t eps   i n t he  S el en i z at i on P r oc es s       2. 2.  S el en i z at i o n   T he  s el eni z at i on   ( F i gur 2)   w as   r un  at   at m os pher i c   pr es s ur us i ng  an  A r   gas   f l ow   a nd   1. 25  g of  S e  c hi ps   w as  ad d ed t o  t he  f ur nac e t u be.   T he as - s el en i z ed f i l m  opt i c al  pr o per t i es   w er i n v es t i gat e d us i ng  an  u l t r a v i ol e t - v i s ib le   lig h t - ne ar - i nf r ar ed C ar y 5 00   s pec t r ophot om et er .  T h ph as es  w er e i d ent i f i ed us i n g P A N al y t i c al   X - r a y   di f f r ac t i on ( X R D ) Cr o s s - s ec t i on i m ages  an d f i l m  t hi c k nes s es  w er e  t ak en  an d as s es s ed   us i ng s c an ni n g e l ec t r on m i c r os c op y  ( S E M) .  H O R I B A  el ec t r on  di s p er s i v e x - r a y  s pec t r os c op y   ( E D X )  w as  us ed t o det er m i ne t he f i l m  c o m pos i t i on.  T he  f i l m  r es i s t i v i t y ,  m obi l i t y ,  an d c ar r i er   c onc ent r at i on   w er e m eas ur ed us i ng t he  E C O P I A   H M S - 3000 H al l  ef f ec t   m eas ur em ent  s y s t em .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI K A     I S S N :  1 693 - 6 930       C r it ic a l C o n d it i o n   in  C u I n A l S e 2   S o l ar  C e l l  A bs or ber s   ( S uj ar w at a )   869   3.  R e su l t a n d  A n a l y s i s   3 . 1 .  M o r p h o l o g y     Al - d ope d   C u   c an   ar r es t   C u   ox i d at i on  ( t he  f or m at i on  of   C uO 2 ) i m pr ov C u   ad hes i on  t o   S iO 2   a nd  i m pr ov f i l m   s t abi l i t y   o S i O 2   [ 15] .   T hi s   i m pr ov ed  s t abi l i t y   oc c ur r ed  du t t he  dec r eas i n g d i f f us i on t r ans p or t  i nt o S i O 2   s i nc e A l  i s  t r a n s por t ed t hr oug h c op per  at   a r el a t i v e l y   l o w   t em per at ur e ( 27 5 3 00 ° C )   [ 15] .  A nne al i ng  C u/ A l/ S iO 2 / S i   w i l l  pr ot ec t  t he  und er l y i n g C u f r o m   o x id at i o n,  e v e n u pon  he at i ng  at   350 °C   i ai r  f or  4  hour s  [ 1 6] .   B ot h A l   and   C u ha v e go od  adhes i on t o g l as s ,  and C di f f us es  i nt o gl as s  at  hi gh t em per at ur es   [ 17] .  T hi s  C di f f us i on c an be  s ol v ed b y   us i n g Mo,   w h e r Mo i m pr ov es  t he C u a dhes i on and  av oi ds  C u d i f f us i on i nt o t he g l as s   [ 18] .  T hus ,  A l  d epos i t i o n on  t he gl as s   w i l l  pr e v e nt  C u o x i dat i on,   i m pr ov e t he f i l m  a dhes i on t o t h e   gl as s ,  a nd  dec r eas e  C u   di f f us i on i nt t he  g l as s .   F i gur e 3  s ho w s   t hat  t h e f i l m s  hav go o adhes i on  t o t he s ubs t r a t es .             F i gur 3.  C r os s  S ec t i o na l  I m ag es  of  ( a)  F i l m  1 and ( b)  F i l m  2       T he m i x ed  I n - S el em ent al   l a y er   l e t   I n   a nd  S e   f or m   bi nar y   I n x Se y   i n   s el en i z at i on.   S i nc t he  I n x Se y   f or m at i on  c oul oc c ur   pr i or   t t he  C I A S   f or m at i on,   t he  I w as   k ept   f r o m   ev apor at i n g   due t o h av i ng  t he  l o w es t  m el t i ng  po i nt .   Mor e ov er ,  a m i x ed I n - S e  l ay er   w a s  pu t  bet w e e n t h e t w C u l a y er s  t o a l l o w  t h e C u and I n t o d i f f us e w el l  b ec aus e of  t he C u pr ef er enc e   i n m ov i n f r equent l y   b y   v ac anc y - m edi at e s ur f ac d i f f us i on,   e v e at   r oom   t em per at ur e,   an C u   t en de nc y   i n p er f or m i ng s el f - in t e r s t it i a [ 1 9] .  F ur t her ,  t h i s  l a y er i ng a l s o l e t  def ec t  pa i r  f or m at i on w her def ec t  pai r s  s uc h as  ( 2V - Cu   + I n 2 + Cu )  a nd ( 2C u - 2 I n   + I n 2 + Cu )  h av e l o w  f or m at i on ener g i es   [ 2 0] Mov er o v er ,  t h i s  d ef ec t  pai r s  pl a y  a  bi g r ol e i n e ner g y  c onv er s i on ,  l i gh t  t el ec t r i c i t y .   F i l m  1 w as  s el eni z e d t hr o ugh t w o   t em per at ur e h ol d i ng s t eps :  1 00°C  f or  20 m i n and   500 ° C   f or   30   m i n.   T he  f i r s t   s t ep  hom ogeni z e t he  f i l m   c om pos i t i on   an t he  s ec o nd  s t e l et   t he   C I A S  f or m .  F i l m  2 w as  s e l e ni z ed  t hr ou gh f our  s t eps  ( 1 60 °C ,  26 0°C ,  30 0°C ,  an d 5 00 °C ) ,  eac h of   w hi c w as   r un  f or   10  m i n.   T he  160 °C   s t e w as   he l t m el t   t he  i f or   bet t er   I d i f f us i on  i t h l i q ui d s t at e.  T he 2 60 °C  s t e p w as  he l d t o l et  t he I nS e f or m .   T he 300 °C   w as  he l d t o l et  t he I n 2 Se 3   and C u x Se y   f or m  and t he A l  di f f us e i nt o t he C u l a y er .   T he f i l m   c o m pos i t i on c an b e s een i n T abl e   1.  T he C u - poor  c ondi t i on  i s   m or e pr e f er abl e f or  t he p - t y p e s em i c onduc t or .  H ow ev er ,   t he C i nc or por a t ed   i n   t h C I A S   w as   l es s   t h an  18% .   S i nc e   t h gr a i gr o w t h   f l ux i n a gen t   ( C u x S e)   w as   l ac k i ng,  t hi s  c ond i t i on  w a s  a t r i gger  f or  uns uc c es s f ul  gr ai n gr o w t h r es ul t i n g l ar ge  gr ai boun dar i es .  A s  s uc h,  i f  t he f i l m  had s i ng l e - ph as e  C I A S  ( m eani n g a l l  of  e l em ent s  w er i nc or por a t ed  i t he  C I A S  p has e) ,  t h e gr a i ns   w o ul d b s m al l  ( F i g ur e 3b) .     3 . 2 .  S tr u c tu r e   T he C I A S  ph as es  s t i l l  c an  be f or m ed i n a C u - def i c i ent  c ond i t i on  w i t h C u/ C I A S  <   18%   ( F i gur 4) .  O t h er w i s e,  t h e c r i t i c al  c on di t i o w as  i n duc e d b y  t he  di f f er ent  a pp l i ed  h eat  t r eat m ent s   t t he  pr ec ur s or s   i t he i r   c hem i c al   r eac t i ons .   T he  C I A S   phas es   w er i de nt i f i e b y   t he  1 12,   21 1,   220/ 204,   and  312/ 116  pl a nes ,   w hi c h C I A S  i dent i f y i n g i s  d on e b y   us i n g C I S   an d C A S  J C P D S   [1 1 ], [2 1 - 23] .  T he 112 p l an e of   f i l m s  1 and 2 w er e i de nt i f i ed b y  J C P D S  no.  0 1 - 08 9 - 564 8 and 00 - 040 - 1 487 b el o nge d t o C I S  at  26. 77 7° an d 26. 579 °,  w her e t h e C I S  s t an dar ds  w er e us ed t o   i de nt i f y  t he C I A S  [ 1 4] ,  [ 24,   25] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             I SSN :  1 6 9 3 - 6 930   T E L KO M NI K A     V o l.   1 4 ,  N o 3 S ept em ber   201 6   :   8 67     8 7 2   870         T abl e 1 .  F ilm  C o m p o s it io n   F i lm   E l e m ent  ( at . % )   C u/ ( I n+ A l)   Cu   In   Al   Se   1   17. 12   22. 74   0. 22   59. 93   0. 75   2   17. 54   19. 83   0. 22   62. 41   0. 87               F i gur 4.  X - r a y  D i f f r ac t i on  P at t er ns   of  f i l m  1 and 2       T h e  C I AS  2 θ   l i es  b et w e en  C I S  a nd C A S   2 θ   and s h i f t s  ac c or di ng  t o t h e A l  am ount  i n t h C I A S .  T hus ,   t he hi gh er   t he  A l   c ont e nt ,   t he  c l os er  t t he  C A S   2 θ   an v i c v er s a   [1 6 ],  [ 26,   2 7] S i nc t he  I n a nd  A l  c om pos i t i o nal  r at i os  i n e ac h pr ec u r s or  w er e t he s am e,  t he f or m at i on of  I nS e   la y e r  in  f ilm  1   c a u s ed r educ t i on of  t he I n i nc or p or at ed i nt o t he C I A S  s t r uc t ur e.  H enc e,  t he I n   r at i o   i n   t h C I A S   s t r uc t ur of   f i l m   w as   l es s   t ha t hat   i n   f i l m   s i nc e   a l l   of   t h I n   i n   f i l m   w as   us ed  f or   C I A S   f or m at i on,   m ean i ng  t hat   h i gh er   A l   r at i i nc or p or at e i nt f i l m   t han  t hat   i f i l m   2.  T hes e p hen om ena i nf l u e nc ed t he X R D  pa t t er n  i n t h e C I A S  i dent i f i c at i on.  T her ef or e,  ev en t he   112 pe ak s  o f   f i l m s  1 and 2 r ev e al e d C I A S  ( b y  C I S   s t andar d) ,  b ut  t he d i f f r ac t i on peak s  w er di f f er ent ,  c ons eq uent l y  C I A S  pe ak  of   f i l m  2 w as  c l o s er   t o t h e C I S  pe ak  t han t h at  of  f i l m  1.   T hi s  c r i t i c al  c ond i t i on  i n f i l m   m o r phol o g y   c an  be  s ee n i n F i gur e  3.  T he gr a i n  of  f i l m   w as   l ar ger   t han  t hat   of   f i l m   2,   w i t gr eat er   w i dt t h an   h ei g ht .   T he  I nS ph as c an  be  s een  as   f l at   l a y er   on   t h gr ai ns   of   f i l m   ( F i gur 3 a) .     O t he   ot her   h and,   t h gr ai ns   of   f i l m   w er s m al l   ( F i gur 3b) ,   but   t he  X R D   p at t er ga v on l y   C I A S   pea k s ,   m eani ng   t h at   t heh eat   t r eat m ent   of   f i l m   2 i nduc e d C I A S  f or m at i on  w i t h out  an y  s ec o ndar y   ph as e i n t he  C u - d ef i c i ent  c o ndi t i o n.  H av i n sm al l   gr a i ns   does   not  m ean t h at  t he  al l o w ed  t i m e f or  C I A S   gr ai n gr o w t h   w as   n ot  s uf f i c i ent  t o   y i e l opt i m u m   gr ai s i z i n   f i l m   2.   T he  s m al l   gr ai ns   w er y i e l de b y   t he  C u - def i c i ent   c o nd i t i on   r es ul t ed  i n uns uc c es s f ul  gr ai gr o w t h.   T he t hi c k nes s  of   f i l m s  1 a nd 2   w as  di f f er ent ,  as   f i l m  1 w as  t hi n ner  t ha n f i l m  2.  T h e   t hi c k er   f i l m   m eans   t he  m or f i l m   m as s .   T he  I nS e - pha s r i s i ng   an t he  f i l m   t hi c k nes s   di f f er enc w er e c aus ed  b y  t he h eat  t r eat m ent  di f f er enc e.  F i r s t ,  t h e f i l m  1 c o m pos i t i on  w as  h om ogeni z ed a t   200 ° C  f or  2 0 m i n,  en ou gh t i m e f or  t he I n m ov i ng  up  t o  t he t op  l a y er   and  do w n t o   t he b ot t om .  A t   500 ° C ,  t he  C I A S  f or m at i on  w as   pr om ot ed f or  30  m i n.   A f t er  t he  C I A S  f or m at i o n,  t h heat i n c ont i n ued .   T hi s   ex c eeded  t i m r equi r ed  f or   C I A S   f or m at i o i nd uc ed  C I A S   d ec om pos i t i o t t h I nS e  p has e.  T he  I n S w a s  c r eat ed f r om  unbou nde d   in ,  w h i c r es u l t e d i n dec o m pos i t i on  a nd  hom ogeni z at i on ,   on  t he  s ur f ac t hat   t r app ed  t h S f r om   t he  env i r o nm ent .   F i gur s ho w s   t ha t   t he  gr ai ns  of  f i l m  1 w er e m uc h b i gg er  t h an t hos e  of  f i l m  2 and r e v ea l e d t h at  t he  C I A S  f or m at i on  w as  m or e t han s uf f i c i ent  t gr o w  t h e C I A S .     3. 3.   E l e ct r i c al  O p t i cal  P r o p er t i es   T he el ec t r i c a l  pr o per t i es  of   t he f i l m s  ar e s ho w n  i n T abl e 2.   S i nc e t her w as  a  s ec ondar y   I n Se   ph as a nd   i t s   l a y er   w as   t hi c k   enou gh  ( r e l at i v el y   c o m par ed  t o   t h gr a i n   he i g ht ) ,   i t   p l a y ed   a   bi g r o l i i nf l ue nc i n g t he  el ec t r i c a l  pr o per t i es  of  f i l m  1.  C ons eq uent l y ,  t h e f i l m s  c an not  be   c o m par ed;  t he  el ec t r i c al   pr oper t i es  of  t he f i l m s  w er e d i f f er ent .  O t her w i s e,  t he el ec t r i c al   pr oper t i es  of  f i l m  2 c an s t i l l   be a nal y z ed ,   w h i c h g av e c l aus al   t hi nk i ng i n t h e C I A S  s t ud y .   S i nc C u h as  t he  l o w es t  el ec t r i c al  r es i s t i v i t y  an d i s  t h e  c at i on  of  C I A S ,  t he s m al l  a m ount   of   C i nc or por at ed  i nt C I A S   ( 17. 54  at % )   c aus es   t h e   f i l m   t hav ehi gh  r es i s t i v i t y .   T hi s   w as   al s o   s uppor t e d b y   t he  h i gh  c o m pos i t i on r at i o  of  S e ( 6 2. 41  at % )  as   t he  an i o i C I A S .  T he s m al l   gr ai ns   m eant   t hat   t he  f i l m   had  l ar ge  gr ai bou nd ar i es   w i t r e l at i v el y   l o w   e l ec t r on i c   ac t i v i t y   [ 2 8] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI K A     I S S N :  1 693 - 6 930       C r it ic a l C o n d it i o n   in  C u I n A l S e 2   S o l ar  C e l l  A bs or ber s   ( S uj ar w at a )   871   A t  r oom  t e m per at ur ( w i t h out  s ol ar  i l l um i nat i on) ,  t h e  equi l i br i um  F er m i  l ev e l  ( E f )  o f  t he gr ai boun dar y   i s   c l os er   t t h c onduc t i on   ba nd  e dge   t ha t t he   v al e nc b and  edg e,   i nd i c at i ng  t hat   c ar r i er - t y pe   i nv er s i on  i s  o c c ur r i ng  at   t he   gr a i bou ndar y   [ 2 8] .   T hus ,   t h d et ec t ed  c ar ri e c onc ent r at i on  of   f i l m   w as   l o w   ( ~ 1 0 1 1   cm - 3 )   c o m par ed  t t he  go od  abs or b er   f r o m   ot her   r epor t s ,   ~1 0 16 10 1 8   cm - 3   [ 29,   3 0] .   Mat er i al s  c o ul d i nc l u de  i ns ul at or s ,  s em i c onduc t or s ,  a nd c on duc t or s   depe nd i ng o n t he b and g ap ener g y  b et w e en t h e v al e nc e and c on duc t i v ba nds .   T he m or e   c onduc t i v e  m at er i al s ,  t he  l o w er  b and  ga p en er g y .  T he s m al l  am ount  of  A l   i nc or por at e d i n t h C I A S  w i l l  pr o v i de a h i gh er  band g ap c om par ed t o G a i n C I G S  [ 4] ,  b ut  t h e A l   am ount  i n t h i s  C I A S   i s   onl y   0. 22  a t % ,   s t he  hi gh  ban gap  w as   no t   c aus ed  on l y   b y   t he  ex i s t enc of   t he  A l   c ont ent   but  a l s o b y  t h e C u - d ef i c i ent  and  S e - r i c h c o ndi t i o ns .  T her ef or e,  f i l m  2 had hi gh b a nd ga p e ner g y   of  2. 0 e V  ( T abl e 2) .       T abl e 2.  F i l m   R e s is t i v i t y  ( R es . ) ,  Mob i l i t y  ( Mo b. ) ,   a nd  C ar r i er  C o nc ent r at i o ( C .c .)   F i lm   Eg   (e V )   Re s .   ( Ω. c m )   M ob.   ( c m 2 .V - 1 .s - 1 )   C. c .   ( c m - 3 )   1   2. 3   3 x1 0   46   4 x1 0 15   2   2. 0   9 x1 0 5   22   3 x1 0 11       4 .  C o n c l u s i o n   T he C I A S  phas e c an be pr epar e d w i t h ~ 17 at %  C u t hr ough pr ec ur s or  pr ep ar at i on  i n t he  P LD  s y s t em  and s e l en i z at i o n .  T he C u - def i c i e nt   b ec am e a c r i t i c al  c ond i t i o n i n t h e I nS e   s ec ondar y - phas e  f or m at i on  of  t he  s el eni z a t i o pr oc es s .  H er e,   t he  C I A S  s i n gl e - p has e f i l m  c an  be  r e ac hed   an d,   on   t he   c o nt r ar y ,   gr a i gr o w t b ec om es   t he   c ons t r a i nt .   O t he   o t her   h and ,   t he  l ar ge gr ai s i z i C I A S  c a n be r e ac he d a l on w i t h I n S e f or m at i on.       A c k n o w l e d g e m e n t s   W e   w oul l i k e t o t hank  t o D r .  R ac hm at  A dhi  and  P r of .  K am s ul  A br aha   f or  our  di s c us s i on  and s har i ng ex per i enc es  i n r es ear c h.  T hi s  r es ear c w as  s uppor t ed b y  D I K T I  I ndones i a an d a   gr ant  f r om  Y eu ngn am  U ni v er s i t y ,   S o ut K or e a.         R ef er en ces   [1   A l i k  R ,  J u s oh A ,  S ut i k n o T T EL KO M N I KA   T el ec om m uni c at i on C om put i ng E l e c t r on i c s  an d C ont r ol 2015;  13( 3) :   74 5.   [2   J us oh  A ,   M oham m ed  O J E I S ut i k no  T .   T EL KO M N I KA   T el ec om m uni c at i on  C om put i ng E l ec t r on i c s   and C on t r ol .  201 5;  1 3( 1) :   1.   [3   Lubi s  A J ,  S u s ant o E ,  S unar y a U .   T EL KO M N I KA   T el ec o m m uni c at i on C om put i ng E l e c t r oni c s  a n d   C ont r ol .  201 5;  1 3( 1) :   32.   [4   M ar s i l l ac  S ,  P aul s on  P D ,  H ai m bod i  M W ,  B i r k m i r e R W ,  S h af ar m an  W N .   A ppl .  P hy s .  L et t .   2 0 0 2;  81:   1350.   [5   Dwy e r  D,   R epi ns   I ,  E f s t at h i ad i s  H ,  H al dar  P .   S o l .  E ne r gy   M at er .  S ol .  C el l s .  2 010;  94:   598 .   [6   H ay as hi   T ,   M i nem ot T ,   Z oppi   G ,   F or bes   I ,   T anak K ,   Y am ada  S ,   A r ak i   T ,   T ak ak ur H .   S ol .   E ner g y   M at er .  S ol .  C el l s .  2 009;  93:   92 2.   [7   W a l t er  T ,  S c hoc k  H W .   T h i n  S o lid  F ilm s .   1993 ;  22 4:  7 4.   [8   D her e N G .   S ol .  E ner g y  M at er .   S ol .  C el l s .  200 6;  9 0:  21 81.   [9   H et z er   M J ,   S t r z hem ec hny   Y M ,   G ao  M ,   C ont r er as   M A ,   Z unger   A ,   B r i l l s on  LJ .   A p p l P h y s L e tt.   2 005;   86:  16 210 5.   [1 0   M u n i r B,   W i b o w o  R A,  Ki m  KH .   S ol i d  S t at e  P hen om ena .  200 8 ;   135:  99.     [1 1   P er ng D C ,  C he n J W ,   W u  C J .   S ol .  E ner gy  M at er . S o l . C e l l s .  2011;   95:  257.   [1 2   D hanam  M ,  K av i t ha B ,  V el um ani  S .   M a te r . S c i . E n g . B .   201 0;  174 :  20 9.   [1 3   K i m  K H ,  Fi a n ti .   J our n al  o f  K or ean P h y s i c s  S o c i et y .  2 012;  60 :  2001 .   [1 4   Lanf or W A ,  D i ng P J ,   W a n W ,  H y m es  S ,  M ur ak a S P .   T h in  S o lid  F ilm s .  19 95;  2 62:   234.   [1 5   W a n W ,   La nf or d   W A ,   M ur ar k SP .   A p p l P h y s . L e tt .   19 96;  6 8:  162 2.   [1 6   H i dai  H ,  T ok ur a H .   A p p l S u r f. S c i .   2 001;  174 :  11 8.   [1 7   S eo B H ,  Le e S H ,  P ar k  I S ,  S eo  J H ,  C ho e H H ,  J e on  J H ,  H on M P .   C ur r .  A ppl .  P hy s .   2 011;  1 1:  S 262 .   [1 8   V an G as t e l  R ,  S o m f ai  E ,  v an  A l bada S B ,  v an S aar l oo s   W ,   F r enk en J W M .   P hy s R e v . L e t t.   2 0 0 1;  86:   1562.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             I SSN :  1 6 9 3 - 6 930   T E L KO M NI K A     V o l.   1 4 ,  N o 3 S ept em ber   201 6   :   8 67     8 7 2   872   [1 9   Z ang S B ,   W e i  S H ,  Z un ger  A ,   Y os hi da H K P h y s.  R e v.  B .  1 9 98;  57 :  96 42.     [2 0   J os t  S ,  H er g er t  F ,  H oc k  R ,  P ur w i ns  M ,  E nder l e R .   Ph y s .  St a t .  So l .  A .   200 6;  20 3:  2 581.   [2 1   H al gan d E ,  B er nede  J C ,  M ar s i l l ac  S ,  K e s s l er  J .   T h in   S o lid  F il m s .  2005 ;   4 80 - 48 1:  44 3.   [2 2   C handr a G H ,  U day ak um ar  C ,  R aj agop al a n S ,  B al a m ur u ga n A K ,  U t hann a S .   P hy s .  S t at us  S ol i di   A 2009;  206:   704 .   [2 3   G ar c i J L,  M af f i ot t e C ,  G ui l l e C .   S ol .  E n er gy  M at er  S ol .  C el l s .  20 10;   94:  1 263.   [2 4   K av i t ha B ,  D h ana m  M .   J our na l  of  C er am i c  P r oc es s i n R es ea r c h .  2 009;  10:   652.   [2 5   U m ez aw a A ,   Y as uni w a T ,   M i y am a A ,  N ak a ni s hi  H ,  S ugi y a m M ,  C hi c hi bu S F P hy s .  S t a t us  S o l i di  C 2009;   6:  1 016.                        [2 6   D hanan j ay ,  N agar aj J ,  K r upa ni dh i  S B .   S o l i d S t at e C om m un .  2003 ;  12 7:  2 43.   [2 7   R au U ,  T ar et t o K ,  S i eb ent r i t t   S .   A ppl .  P hy s .  A .   200 9;  96 :  22 1.   [2 8   R o c k e t t  A,  Bi rk m i re  R W .   J.  A p p l .  P h ys.   199 1;  7 0:  R 81.   [2 9   R eddy  Y B K ,  R aj a V S ,  S r ee dh ar  B .   J .  P hy s .  D :  A ppl .  P hy s .  2 006;  3 9:  5 124.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.