Диаграммы состояния в системе

Спектр фотоотклика гетероперехода Спектр фотоотклика гетероперехода n-ZnO-n-Cun-ZnO-n-Cu33GaGa55SeSe99 при комнатной при комнатной температуретемпературе

times100

мкА

25

20

15

10

5

1 14 18 эВ h

J Ф0

ВАХ гетероперехода ВАХ гетероперехода n-Cun-Cu33GaGa55SeSe99-n-CdS-n-CdS при температуре 77 К при температуре 77 К

J

V 100 Вдел

50 мкАдел

n-Cu3Ga5Se9 -n-CdS

ВАХ изотипного гетеропереходаВАХ изотипного гетероперехода n-ZnO-n-Cu n-ZnO-n-Cu33GaGa55SeSe065065TeTe135135 выращенного на выращенного на монокристаллической кремниевой подложке при темноте и освещении монокристаллической кремниевой подложке при темноте и освещении

свет

n - Si

hν CuGaSe 065 Te 135 ZnO

20 мкА дел

05 В дел

темн

V

I

Вольт-фарадная характеристика (ВФХ) гетероперехода Вольт-фарадная характеристика (ВФХ) гетероперехода n-ZnO-n-n-ZnO-n-CuCu33GaGa55SeSe065065TeTe135135 выращенного на монокристаллической кремниевой выращенного на монокристаллической кремниевой

подложке подложке

V B 0 02 02 04 -02 -04

2

4

6

8

10

1C

2

ZnO

пф2times103

Тройные полупроводниковые соединения типа Тройные полупроводниковые соединения типа AAIIBBIIIIIICCVIVI22

(халькопириты) являются изоструктурными аналогами соединений (халькопириты) являются изоструктурными аналогами соединений AAIIIIBBVIVI одним из представителей которых является соединение одним из представителей которых является соединение CdSCdS Фактор расхождения между параметрами кристаллической структуры Фактор расхождения между параметрами кристаллической структуры CdSCdS и структуры кристаллов представителей класса и структуры кристаллов представителей класса AAIIBBIIIIIICCVIVI

22 составлял более 5 Однако твердые ратворы двух соединений составлял более 5 Однако твердые ратворы двух соединений CuGaSeCuGaSe22 и и CuGaTeCuGaTe22 по параметрам кристаллической структуры очень по параметрам кристаллической структуры очень приближаются к кристаллу приближаются к кристаллу CdSCdS Например фактор расхождения Например фактор расхождения между структурами кристаллов между структурами кристаллов CuGaSeCuGaSe065065TeTe135135 и и CdSCdS составляет составляет около 1 Исходя из этих соображений получены гетероструктуры около 1 Исходя из этих соображений получены гетероструктуры этих соединений которые являются изотипными Гетероструктуры этих соединений которые являются изотипными Гетероструктуры полученны в следующей последовательности На стеклянную полученны в следующей последовательности На стеклянную подложку с проводящим слоем из подложку с проводящим слоем из InIn22OO33 с температурой 210 К был с температурой 210 К был осажден слой осажден слой CuGaSeCuGaSe065065TeTe135135 толщиной 10 мкм Затем сверху толщиной 10 мкм Затем сверху напыляли слой напыляли слой CdSCdS также толщиной 15-20 мкм На открытую также толщиной 15-20 мкм На открытую поверхность слоя поверхность слоя CdSCdS наносили омический контакт из серебряной наносили омический контакт из серебряной пасты ВАХ описывается формулой выведенной Андерсоном для пасты ВАХ описывается формулой выведенной Андерсоном для изотипных переходовизотипных переходов

kT

qV

kT

qV

kT

qVBI D 122 expexpexp

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ Разработана технология получения тонких пленок конгруэнтно и Разработана технология получения тонких пленок конгруэнтно и

инконгруэнтно плавящихся полупроводниковых соединений путем инконгруэнтно плавящихся полупроводниковых соединений путем термического испарения размельченных пылинок вещества при термического испарения размельченных пылинок вещества при отсутствии контакта его с испарителем а также изготовлены гомо- и отсутствии контакта его с испарителем а также изготовлены гомо- и гетеропереходы на основе тонких пленок тройных халькогенидовгетеропереходы на основе тонких пленок тройных халькогенидов

Методом Крамера-Кронига вычислены мнимая часть диэлектрической Методом Крамера-Кронига вычислены мнимая часть диэлектрической проницаемости и функция потери энергии от максимальных значений проницаемости и функция потери энергии от максимальных значений частоты поперечных и продольных оптических мод в монокристаллахчастоты поперечных и продольных оптических мод в монокристаллах CuCu33GaGa55SeSe99 CuCu33GaGa55SS99 CuCu33InIn55SeSe99 CuCu33InIn55SS99 CuInSeCuInSe22 Cu Cu33InIn55SS99 AgAg33GaGa55SS9 9

AgAg33InIn55SeSe99 AgAg33GaGa55SeSe99 Показано что постоянные силы связи атомов Показано что постоянные силы связи атомов уменьшается при замене атомов галлия атомами индия в изученных уменьшается при замене атомов галлия атомами индия в изученных кристаллахкристаллах

В интервале температуры 200 ndash 220 К в монокристалле В интервале температуры 200 ndash 220 К в монокристалле AgAg33InIn55SeSe99 в в направлении перпендикулярном кристаллографической оси направлении перпендикулярном кристаллографической оси C C обнаружена обнаружена осцилляция тока стимулированная Ик излучением и электрическим осцилляция тока стимулированная Ик излучением и электрическим полем Установлено что низкочастотные колебания фототока в полем Установлено что низкочастотные колебания фототока в AgAg33InIn55SeSe99 обусловлены полевой зависимостью сечения захвата уровня прилипания и обусловлены полевой зависимостью сечения захвата уровня прилипания и перезарядкой рекомбинационных центров ИК-излучением а перезарядкой рекомбинационных центров ИК-излучением а высокочастотная осцилляция тока ndash акустоэлектрическим эффектомвысокочастотная осцилляция тока ndash акустоэлектрическим эффектом

Построена энергетическая зонная диаграмма в центре зоны Бриллюэна Построена энергетическая зонная диаграмма в центре зоны Бриллюэна монокристалла монокристалла AgInAgIn55SS88 обладающего шпинельной дефектной структурой обладающего шпинельной дефектной структурой Показано что под действием мощного лазерного излучения в Показано что под действием мощного лазерного излучения в полупроводниках содержащих катионные или анионные вакантные узлы полупроводниках содержащих катионные или анионные вакантные узлы в кристаллической решетке происходит инверсия типа электрической в кристаллической решетке происходит инверсия типа электрической проводимостипроводимости

Вакансия селена в стехиометрическом составе Вакансия селена в стехиометрическом составе CuCu33GaGa55SeSe99 создает донорный создает донорный уровень с глубиной залегания от дна зоны проводимости 012 эВ а катионные уровень с глубиной залегания от дна зоны проводимости 012 эВ а катионные вакасии ndash акцепторные уровни которые играют роль активатора вакасии ndash акцепторные уровни которые играют роль активатора фотопроводимости в интервале температуры 200 ndash 350 К Неуклонный рост фотопроводимости в интервале температуры 200 ndash 350 К Неуклонный рост фоточувствительности с увеличением температуры в интервале 200 ndash 400 К фоточувствительности с увеличением температуры в интервале 200 ndash 400 К происходит также в монокристаллах происходит также в монокристаллах CuCu33GaGa55SS99 AgAg33InIn55SeSe99 AgAg33GaGa55SeSe99

В результате термического отжига монокристаллов В результате термического отжига монокристаллов CuCu33GaGa55SeSe99 в парах селена в парах селена атомы селена замещают вакантные анионные узлы и междоузлия в атомы селена замещают вакантные анионные узлы и междоузлия в кристаллической структуре После лазерного отжига кристаллической структуре После лазерного отжига n-n-CuCu33GaGa55SeSe99 превращаются превращаются в в p-p-CuCu33GaGa55SeSe99 На основе монокристалла На основе монокристалла p-p-CuCu33GaGa55SeSe99 изготовлены фоторезисторы изготовлены фоторезисторы обладающие временем релаксации импульса ~ 10обладающие временем релаксации импульса ~ 10-7-7 с с

На спектрах фото- и катодолюминесценции тройных халькогенидов выявлены На спектрах фото- и катодолюминесценции тройных халькогенидов выявлены полосы излучения обусловленные в основном донорно-акцепторными и полосы излучения обусловленные в основном донорно-акцепторными и межзонными рекомбинациями неравновесных электронов Донорно-межзонными рекомбинациями неравновесных электронов Донорно-акцепторные пары порождаются анион-катионными вакансиями акцепторные пары порождаются анион-катионными вакансиями кристаллической решетки Среднее расстояние между акцепторными и кристаллической решетки Среднее расстояние между акцепторными и донорными центрами в донорными центрами в CuCu33GaGa55SS99 составляет 20 нм составляет 20 нм

Электрическая проводимость в тонких пленках соединения Электрическая проводимость в тонких пленках соединения AgAg33GaGa55SS99 в основном в основном обусловлена поверхностной проводимостью которая зависит от влажности обусловлена поверхностной проводимостью которая зависит от влажности окружающей среды Изготовлены датчики влажности на основе тонких пленок окружающей среды Изготовлены датчики влажности на основе тонких пленок AgAg33GaGa55SS99 для измерения влажности атмосферы и определения количества воды в для измерения влажности атмосферы и определения количества воды в очень малом содержании в составе органических жидкостейочень малом содержании в составе органических жидкостей

Фоточувствительная гетероструктура эпитаксиальных слоев соединений Фоточувствительная гетероструктура эпитаксиальных слоев соединений ZnOZnO и и CuCu33GaGa55SeSe99 обладает диодной характеристикой и в сочетании со светодиодом из обладает диодной характеристикой и в сочетании со светодиодом из GaAs GaAs ее можно использовать в изготовлении оптрона для управления ее можно использовать в изготовлении оптрона для управления элементами тока в электрических цепяхэлементами тока в электрических цепях

Изготовленная гетероструктура Изготовленная гетероструктура p-Cu3In5Se9n-ZnO обладает высообладает высо--кой фоточувствительностью в области спектра электромагнитного кой фоточувствительностью в области спектра электромагнитного излучения 1 ndash 25 мкм Эффективность преобразования солнечной излучения 1 ndash 25 мкм Эффективность преобразования солнечной энергии данной гетероструктуры достигает 93 энергии данной гетероструктуры достигает 93

Высокие уровни тока обратного смещения в гетероструктурах Высокие уровни тока обратного смещения в гетероструктурах тройных и двойных халькогенидов обусловлены химической тройных и двойных халькогенидов обусловлены химической активностью халькогена при формировании гетероструктуры активностью халькогена при формировании гетероструктуры методом термического испарения вещества методом термического испарения вещества