Дослідження фоточутливих поверхнево-бар’єрних структур на основі індієвого та мідно-індієвого селенідів
Методи створення відтворюваних поверхнево-бар’єрних структур метал/p-CuInSe2 (метал – Іn, Sn та Zn), визначення та інтерпретація механізмів проходження струму. Проведення зіставлення експериментальних результатів з відомими теоретичними виразами.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 29.08.2014 |
Размер файла | 50,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Національна академія наук України та
Міністерство освіти і науки України
Інститут термоелектрики
УДК 621.315.292
Дослідження фоточутливих поверхнево-бар'єрних структур на основі індієвого та мідно-індієвого селенідів
01.04.01 - фізика приладів, елементів і систем
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата фізико-математичних наук
СИДОР ОЛЕГ МИКОЛАЙОВИЧ
Чернівці - 2006
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Чернівецькому відділенні Інституту проблем матеріалознавства Національної академії наук України
Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, професор Ковалюк Захар Дмитрович, Чернівецьке відділення Інституту проблем матеріалознавства імені І.М.Францевича Національної академії наук України, керівник
Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор Раренко Іларій Михайлович, Чернівецький національний університет імені Ю.Федьковича Міністерства освіти і науки України, професор кафедри фізики напівпровідників і наноструктур
доктор технічних наук, Cтахіра Павло Йосипович, Національний університет “Львівська політехніка” Міністерства освіти і науки України, доцент кафедри електронних приладів
Провідна установа: Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова Національної академії наук України, м. Київ.
Захист відбудеться “ 20 ” жовтня 2006 р. о 1500 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 76.244.01 при Інституті термоелектрики (58027, м.Чернівці, вул. Дубинська, 9А).
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту термоелектрики (58027, м. Чернівці, вулиця Дубинська, 9А).
Автореферат розісланий “ 15 ” вересня 2006 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Микитюк П.Д.
АНОТАЦІЯ
Сидор О.М. Дослідження фоточутливих поверхнево-бар'єрних структур на основі індієвого та мідно-індієвого селенідів. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.01 - фізика приладів, елементів і систем. - Інститут термоелектрики Національної академії наук України та Міністерства освіти і науки України, Чернівці, 2006.
У роботі створено якісні і відтворювані поверхнево-бар'єрні структури метал/p-CuInSe2 (метал - Іn, Sn, Zn), визначено та інтерпретовано механізми проходження струму, вперше з єдиної точки зору проведено зіставлення експериментальних результатів з відомими теоретичними виразами. Вперше встановлено закономірності формування власного оксиду на поверхні InSe внаслідок довготривалого термічного окислення (до 5 діб) та досліджено його вплив на електричні, фотоелектричні, властивості ГП власний оксид - InSe. Зафіксовано позитивний вплив невеликих доз ( 300 Р) г-опромінення на дані переходи. У роботі вперше розглянуто можливість оптимізації фотоелектричних параметрів структур власний оксид - p-InSe, внаслідок чого к.к.д. доведено до 5,9 %. Вперше показана можливість створення методом термічного окислення випростовуючих ізотипних ГП власний оксид/n-InSe, оксидних n-p-n та n-n-n ФТ на основі InSe та низькорозмірних утворень на межі розділу оксид - шаруватий напівпровідник. Приведено результати досліджень електричних та фотоелектричних властивостей оптичного контакту шаруватий - нешаруватий напівпровідник (InSe - CuInSe2). метал струм поверхневий
Ключові слова: CuInSe2, InSe, бар'єр Шотткі, гетероперехід, фототранзистор, вольт-амперні характеристики, вольт-фарадні характеристики, фотоелектричні властивості, наноутворення.
АННОТАЦИЯ
Сидор О.Н. Исследование фоточувствительных поверхностно-барьерных структур на основе индиевого и медно-индиевого селенидов. - Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.01 - физика приборов, элементов и систем. - Институт термоэлектричества Национальной академии наук Украины и Министерства образования и науки Украины, Черновцы, 2006.
В диссертации представлены результаты исследования физических процессов, которые определяют электрические и фотоэлектрические характеристики диодов Шоттки на основе CuInSe2, анизотипных и изотипных гетеропереходов, фотогетеротранзисторов, квантово-размерных структур на основе ІnSe.
Получены качественные и воспроизводимые поверхностно-барьерные структуры металл/p-CuInSe2 (металл - Іn, Sn, Zn). Экспериментально исследовано их электрические и фотоэлектрические свойства, впервые с единой точки зрения проведено сопоставление экспериментальных результатов с известными теоретическими выражениями, интерпретированы механизмы прохождения тока. Для структуры Іn/p-CuInSe2 достигнуто значение к.п.д. 2,7 %.
Исследовано динамику формирования барьера и изменение его параметров в структурах собственный оксид-р-ІnSe при длительном (до 5 суток) термическом окислении. Подобрано оптимальные температурно-временные режимы для создания такого типа фотопреобразователей. Впервые установлено, что термообработка при 150С продолжительностью 3 - 4 часа позволяет дополнительно оптимизировать их параметры. В результате, эффективность структуры собственный оксид/p-ІnSe:Cd/Au составила 5,9 % и на данное время является наибольшей среди структур на основе p-ІnSe:Cd. Также зарегистрировано положительное влияние небольших доз гамма-облучения ( 300 Р) на гетеропереход собственный оксид - p-ІnSe, которое заключается в увеличении Vхх на 17 % и росте Jкз на 300 %. Отмечено также релаксационные изменения этих параметров в сторону улучшения.
Впервые показано, что окисление кристаллов n-ІnSe на воздухе приводит к образованию потенциального барьера, а изменение режимов термического окисления влияет на электрические и фотоэлектрические параметры структур. Установлено, что диод собственный оксид - n-ІnSe является структурой полупроводник-диэлектрик-полупроводник. Полученные максимальные значения Vхх, Jкз, вольт-ваттной SV и вольт-амперной чувствительности SІ составили 0,54 В, 1,7 мА/см2, 6,4 104 В/Вт, 0,31 А/Вт, соответственно.
Впервые исследовано свойства оксидных n-p-n и n-n-n фототранзисторов на основе ІnSe и определены закономерности в их характеристиках, связанные с толщиной базы. Особенностью усиления является переход фототранзистора с высокоомного в низкоомное состояние при соответствующих толщинах базы, напряжениях и уровнях освещения.
Впервые создано контакт n-ІnSe/p-CunSe2, исследовано механизмы формирования его электрических и фотоэлектрических характеристик. Полученный характер спектра фотоответа позволяет утверждать, что переход n-ІnSe/p-CuInSe2 представляет комбинированную структуру фоторезистор -гетеропереход. Были достигнуты Vхх 0,5 В и Jкз 0,7 мА/см2.
Исследованы морфологические изменения поверхности (0001) ІnSe при температуре окисления Т = 420С и разном времени термообработки. Установлено, что возникновение оксидной фазы на наноразмерном уровне происходит в результате химических реакций, которые протекают на пластически деформированной поверхности (0001) ІnSe. В результате последующего роста нанокристаллов, их коалесценции и процессов рекристаллизации в условиях деформационного взаимодействия между оксидным слоем и поверхностью слоистого кристалла формируется нанорозмерная гетерограница Іn2O3-InSe с латеральными размерами до 400 нм. Особенностями фотоэлектрических свойств таких гетеропереходов являются высокая фоточувствительность в области экситонного поглощения при комнатной температуре и уменьшение поверхностной рекомбинации, что связано с квантово-размерными эффектами в этой гетеросистеме.
Ключевые слова: CuInSe2, ІnSe, барьер Шоттки, гетеропереход, фототранзистор, вольт-амперные характеристики, вольт-фарадные характеристики, фотоэлектрические свойства, нанообразования.
ABSTRACT
Sydor O.M. Investigation of photosensitive surface-barrier structures based on indium and copper-indium selenides. - Manuscript.
Thesis for a Candidate's Sciences degree by speciality 01.04.01 - Physics of Devices, Elements and Systems. - Institute of Thermoelectricity of the National Academy of Sciences of Ukraine and the Ministry of Education and Science of Ukraine, Chernivtsi, 2006.
In the work qualitative and reproduced surface-barrier structures metal/p-CuInSe2 (metal - Іn, Sn, Zn) were produced; mechanisms of current transfer are defined and interpreted, for the first time from a single standpoint a comparison of the experimental results to known theoretical expressions is carry out. For the first time the regularity of intrinsic oxide formation at InSe surface as a result of long-term thermal oxidation (till 5 days) are established and its effect on electrical, photoelectric properties of intrinsic oxide - InSe heterojunction is investigated. A positive influence of small dozes ( 300 Rц) of -irradiation on these junctions is registered. In the work for the first time an opportunity of optimization of photoelectric parameters of intrinsic oxide p-InSe structures resulting in cell efficiency of about 5.9 % is realized. For the first time the opportunity of preparation by thermal oxidation method of rectifying isotype heterojunction intrinsic oxide/n-InSe, n-p-n and n-n-n oxide phototransistors on the basis of InSe as well as low-dimensional formations on oxide - layered semiconductor interface is shown. Results of the investigations of electrical and photoelectric properties of optical contact of layered - nonlayered semiconductor (InSe - CuInSe2) are presented.
Keywords: CuInSe2, InSe, Shottky barrier, heterojunction, phototransistor, current-voltage characteristics, capacitance-voltage characteristics, photoelectric properties, nanoformation.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. В основі більшості сучасних оптоелектронних приладів лежать діодні структури з бар'єрами різного типу. Розвиток цього перспективного науково-технічного напрямку вимагає, насамперед, розширення номенклатури напівпровідникових матеріалів та розробки нових, спрощених технологій створення бар'єрних структур. Перехід до вивчення потрійних сполук забезпечив значне розширення числа напівпровідників, які могли б використовуватися у фотоелектроніці. Зокрема, по сукупності своїх фундаментальних параметрів CuInSe2 у наш час є перспективним матеріалом для створення високоефективних і дешевих сонячних елементів з тривалим терміном служби та радіаційною стійкістю, які в майбутньому могли б замінити монокристалічні кремнієві батареї. Літературний огляд свідчить, що зараз активно вивчаються гетеропереходи (ГП) на основі диселеніду міді та індію, головним чином типової конструкції ZnO/CdS/CuInSe2/Мо. Проте дослідження бар'єрів Шотткі (БШ) на основі CuInSe2 носило епізодичний характер, а за останні п'ять років відсутні будь-які публікації по даному напрямку. Зазначені типи діодів важливі не лише для практичного впровадження, що дозволить понизити вартість фотоперетворювачів і спростити технологію виготовлення. Їх вивчення також дає змогу отримати додаткову інформацію про деякі важливі параметри базового матеріалу та особливості поверхнево-бар'єрних структур на інших халькопіритних напівпровідниках.
В останнє десятиріччя велика увага приділяється шаруватим напівпровідникам АІІІВVI, до яких належить моноселенід індію. Неослабний інтерес до цих матеріалів викликаний можливостями їх застосування в нелінійній оптиці, у перетворювачах сонячної енергії, високочутливих оптичних давачах інфрачервоного діапазону та твердотільних джерелах електричного струму. Сильна анізотропія хімічного зв'язку зумовлює можливість зміни їх фізичних властивостей шляхом інтеркаляції. Шаруваті кристали є багатообіцяючими матеріалами для водневої енергетики. Особливо цікавою із прикладної точки зору виглядає можливість утворення цими матеріалами високоякісних гетероконтактів, причому рівною мірою як із застосуванням ван-дер-ваальсової епітаксії, так і менш трудомісткими методами - приведенням у прямий оптичний контакт та термічним окисленням. В останній час важливою проблемою є розробка радіаційно-стійких фотоприймачів на основі шаруватих сполук. Значний науковий і практичний інтерес представляє вивчення процесів формування наноутворень на поверхні даних напівпровідників.
З вищевикладеного слідує, що перспективність практичного застосування, необхідність підвищення коефіцієнта корисної дії фотоперетворювачів придають особливу актуальність питанням отримання і дослідження структур на основі монокристалів InSe. Тому виникає необхідність вивчення процесів формування ГП, фотогетеротранзисторів та квантово-розмірних структур, створених термічним окисленням InSe на повітрі - методом, для якого, на відміну від традиційних технологій створення напівпровідникових структур, характерні унікальна простота та дешевизна.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота є складовою частиною науково-дослідних робіт, які виконувалися в Чернівецькому відділенні Інституту проблем матеріалознавства, зокрема теми 0104U006143 „Розробка технології радіаційно стійких напівпровідникових матеріалів для інфрачервоної оптоелектроніки та спінтроніки”, яка виконувалась за постановою Бюро ВФТПМ Президії НАН України від 13.05.2004 р., Протокол №8 та теми 0105U007445 „Розробка технології одержання напівпровідникових наноматеріалів”, яка виконується за Розпорядженням Президії НАН України від 30.05.2005 р., Протокол №334.
Мета і завдання дослідження. Метою роботи є створення поверхнево-бар'єрних діодів на основі CuInSe2; анізотипних та ізотипних ГП і фототранзисторів (ФТ), квантово-розмірних структур на основі InSe; дослідження їх основних електричних і фотоелектричних властивостей та впливу -випромінювання на структуру власний оксид - напівпровідник.
Для досягнення поставленої мети розв'язувалися наступні завдання:
Створення бар'єрних структур різного типу на основі CuInSe2 та InSe.
Визначення оптимальних умов формування n-n- та p-n-переходів у системі “власний оксид - напівпровідник”.
Створення та дослідження властивостей оксидного n-p-n та n-n-n ФТ на основі InSe.
Дослідження морфології поверхні InSe при термічному окисленні та її вплив на фотоелектричні властивості структури In2O3 - InSe.
Визначення впливу -випромінювання на параметри діодних структур власний оксид - InSe.
Розширення переліку фоточутливих структур за рахунок оптичного контакту n-InSe/p-CuInSe2.
Проведення комплексних досліджень електричних та фотоелектричних властивостей зазначених структур.
Об'єкт дослідження: бар'єрні структури різного типу на основі індієвого та мідно-індієвого селенідів.
Предмет дослідження: механізми формування темнових та світлових характеристик бар'єрних структур на основі CuInSe2 та InSe, морфологія поверхні InSe при термічному окисленні.
Методи дослідження. Для досягнення поставленої у роботі мети використовувалися наступні методи дослідження:
1. Гальваномагнітні - (ефект Холла та електропровідність) для визначення електричних параметрів і однорідності досліджуваних кристалів.
2. Електричні - (вольт-амперні та вольт-фарадні характеристики) для визначення параметрів досліджуваних структур.
3. Фотоелектричні - для визначення спектрального розподілу фоточутливості структур на основі CuInSe2 та InSe.
4. Атомної силової мікроскопії - для дослідження морфології власного оксиду на поверхні InSe.
5. Якісні моделі, які дають змогу пояснити те чи інше явище у структурах на основі CuInSe2 та InSe.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в наступному:
1. Експериментально досліджено електричні і фотоелектричні властивості поверхнево-бар'єрних структур метал/CuInSe2 (де метал - In, Sn чи Zn) та вперше з єдиної точки зору проведено зіставлення експериментальних результатів з відомими теоретичними виразами, інтерпретовано механізми проходження струму.
2. З'ясовано закономірності формування власного оксиду на поверхні InSe внаслідок довготривалого термічного окислення та досліджено його вплив на електричні, фотоелектричні, зокрема спектральний розподіл фоточутливості, властивості ГП власний оксид - InSe. Шляхом оптимізації параметрів цих структур к.к.д. доведено до 5,9 %.
3. Показана можливість створення методом термічного окислення випростовуючих ізотипних ГП власний оксид/n-InSe. Вперше вивчено їх фото- та електричні параметри.
4. Встановлено позитивну динаміку змін параметрів діодних структур власний оксид - InSe під дією невеликих доз ( 300 Р) -випромінювання.
5. Вперше досліджено властивості оксидних n-p-n та n-n-n InSe-фотогетеротранзисторів. Визначено залежності пов'язані з товщиною бази ФТ, рівнем освітлення та напругою зміщення.
6. Вперше створено ГП n-InSe/p-CuInSe2, пояснено механізми формування його електричних та фотоелектричних характеристик.
7. Показано, що при окислюванні ІnSe формується впорядкована нанорозмірна гетерограниця, що визначає особливості фотоелектричних властивостей гетероструктур Іn2O3-ІnSe - малу швидкість поверхневої рекомбінації й високу фоточутливість в області екситонного поглинання при кімнатній температурі.
Практичне значення одержаних результатів:
1. Якісні випростовуючі властивості поверхнево-бар'єрних структур метал/CuInSe2, фоточутливих у інтервалі довжин хвиль 0,36 - 1,3 мкм, роблять їх перспективними для використання як широкосмугових фотоперетворювачів.
2. Вплив режимів довготривалого термічного окислення на фотоелектричні властивості ГП власний оксид - InSe може бути використаний для покращення параметрів фотодетекторів та перетворювачів сонячної енергії.
3. Покращення параметрів діодних структур власний оксид - InSe при невеликих дозах ( 300 Р) -випромінювання дозволяє додатково оптимізувати їх параметри та рекомендувати для роботи в умовах підвищеного радіаційного фону.
4. Метод термічного окислення, використаний в технології оксидних n-p-n та n-n-n ФТ на основі InSe, є простою і дешевою альтернативою традиційним дифузійним методам кремнієвої технології.
5. З'ясовано технологічні умови отримання низькорозмірних утворень на границі розділу оксид - InSe.
6. Результати експериментальних досліджень поглиблюють розуміння фізичних механізмів, що визначають електричні та фотоелектричні характеристики структур на основі CuInSe2 чи InSe і можуть бути застосовані у розробці та виробництві конкурентоспроможних фоточутливих приладів для різних ділянок спектрального діапазону і перетворювачів сонячної енергії.
Особистий внесок здобувача. Здобувачеві належить проведення всіх технологічних робіт по виготовленню зразків. Аналіз одержаних результатів, їх інтерпретація і формулювання основних висновків зроблені автором самостійно або разом із співавторами опублікованих праць.
У роботах [1, 3, 4, 12, 13] здобувач встановив технологічні режими синтезу та вирощування кристалів потрійної сполуки CuInSe2, дослідив електричні й гальваномагнітні властивості CuInSe2 та характеристики поверхнево-бар'єрних структур, інтерпретував експериментальні дані.
У роботах [5 - 7, 11, 17, 19, 20] здобувач планував експерименти, вимірював електричні та фотоелектричні властивості досліджуваних структур і обговорював результати.
У роботах [8, 9, 21 - 23] здійснив експериментальні дослідження структур, приймав участь у аналізі та інтерпретації одержаних результатів.
У роботах [2, 14, 16, 18] здобувач приймав участь у постановці задач.
Праці [10, 15] виконані автором одноосібно.
Апробація дисертаційної роботи. Основні результати досліджень, які викладені в дисертаційній роботі, доповідалися на: наукових семінарах Чернівецького відділення ІПМ НАН України (упродовж 2001 - 2006 рр.); E-MRS Spring Meeting (Strasbourg, France, 2002, 2003, 2004); International conference “Science for Materials in the Frontier of Centuries: Advantages and Challenges” (Kyiv, 2002); Всеукраїнській конференції студентів і молодих науковців з теоретичної та експериментальної фізики ЕВРИКА-2003 (Львів, 2003); Міжнародній науково-практичній конференції „Сенсорна електроніка і мікросистемні технології” (Одеса, 2004); 7th International Conference on Physics of Advanced Materials ICPAM-7 (Iasi, Romania, 2004); ІІ Українській науковій конференції з фізики напівпровідників УНКФН-2 (Чернівці-Вижниця, 2004); 2nd International Conference оn Materials Science аnd Condensed Matter Physics (Chisinau, Moldova, 2004); X Міжнародній конференції з фізики і технології тонких плівок МКФТТП-X (Івано-Франківськ, 2005); Конференції молодих вчених і аспірантів Інституту електронної фізики НАН України ІЕФ-2005 (Ужгород, 2005); Міжнародній конференції “Современное материаловедение: Достижения и проблемы” (Київ, 2005); Всеукраїнському з'їзді “Фізика в Україні” (Одеса, 2005).
Публікації. Основні матеріали дисертації викладені в 23 друкованих публікаціях, з них 12 - у наукових журналах, 11 - у тезах конференцій.
Структура і обсяг роботи. Дисертація складається з вступу, шести розділів, висновків, списку використаної літератури та додатку. Робота викладена на 185 сторінках, включає 67 рисунків, 7 таблиць. Бібліографічний список включає 226 найменувань літературних джерел.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі обґрунтована актуальність вибраної теми дослідження та її зв'язок з науковими програмами, які виконувалися в Чернівецькому відділенні Інституту проблем матеріалознавства НАН України, сформульовані мета та задачі досліджень, зазначені наукова новизна і практична цінність отриманих результатів, приведені дані про апробацію роботи, публікації, особистий внесок здобувача та зміст розділів дисертації.
У першому розділі зроблено короткий огляд кристалічної будови, електричних й оптичних властивостей індієвого та мідно-індієвого селенідів. Значна увага приділена літературним джерелам про електричні та фотоелектричні характеристики різного типу структур на основі CuInSe2 та InSe. Приведені дані свідчать, з одного боку, про значний науковий та практичний інтерес до згаданих напівпровідників та діодів на їх основі, а з другого - про обмеженість чи відсутність комплексних досліджень механізмів формування електричних та фотоелектричних характеристик структур метал/CuInSe2, закономірностей формування власного оксиду в InSe внаслідок довготривалого термічного окислення. На основі проведеного аналізу формуються мета та основні задачі досліджень.
У другому розділі описана технологія вирощування кристалів CuInSe2 та InSe. Наведено особливості методик та технологій створення різних типів поверхнево-бар`єрних структур. Приводяться використані методики, блок-схеми установок для проведення дослідження залежностей фотоструму від напруги холостого ходу, вольт-амперних (ВАХ) і вольт-фарадних характеристик (ВФХ), фотоелектричних вимірів.
У третьому розділі приводяться результати комплексних досліджень контакту метал - р-CuInSe2 (метал - In, Sn чи Zn) зокрема, вивчено їх електричні, фотоелектричні та ємнісні характеристики. На підставі отриманих результатів дається вичерпна інформація щодо механізмів проходження струму.
Тонкі шари індію та олова (товщиною до 0,5 мкм) наносились методом термічного вакуумного напилення, а цинку - електролітичним методом. БШ у діапазоні температур 238 - 330 K володіли яскраво вираженими діодними характеристиками. Так, для напруги 1 В прямий струм перевищував зворотний у 300 - 500 разів при кімнатній температурі.
Показано, що омічний закон проходження струму
(1)
де p0 - концентрація рівноважних, термічно генерованих дірок у валентній зоні, - рухливість дірок, d - товщина структури, визначає початкові вітки прямих ВАХ діодів Шотткі In/p-CuInSe2 та Zn/p-CuInSe2 (рис. 1, область І). Для контакту Sn/p-CuInSe2 дана ділянка описується як J V 1,5.
По нахилу лінійної ділянки залежності log J = f (log V) згідно (1) була знайдена величина p0, яка складала для різного типу структур (1,8-3,8)1012 см-3 при Т = 296 К.
Для напруги 0,5 < V < 1 В проявляється квадратична залежність струму, що вказує на присутність струмів, обмежених просторовим зарядом (СОПЗ) для випадку ”пасткового” квадратичного закону
(2)
де - діелектрична проникливість CuInSe2, - відношення вільного заряду до заряду, захопленого на пасткові рівні, NV - ефективна густина станів у валентній зоні, Nt - концентрація пасткових рівнів, розташованих на відстані Et над валентною зоною. З нахилу залежностей logJ = f(1/T) при фіксованих значеннях напруги було визначено величину Et = 0,17 - 0,26 еВ. Оцінене значення енергії дискретного пасткового рівня над валентною зоною є близьким до енергії іонізації акцепторного рівня CuIn (0,17 еВ), а величина Nt складала 5,51011 - 3,11013 см-3, залежно від типу структури.
Показано, що для діодів Шотткі метал/p-CuInSe2 у діапазоні прямих зміщень 0,15 < V < 0,5 (рис. 2, рис. 1, область ІІ) ВАХ зростає по закону
(3)
де - густина струму насичення, А* - ефективна постійна Річардсона. Густина струму насичення для різного типу структур знаходиться у межах 2,210-7 - 1,510-4 Асм-2 у залежності від температури, а діодний коефіцієнт n змінюється від 1,6 до 3,0. У випадку In/p-CuInSe2 експериментальні результати показують значну температурну залежність коефіцієнта ідеальності ВАХ, який для температур Т 296 К вказує на випадок термопольової емісії.
Встановлено, що для БШ метал/p-CuInSe2 обернені струми у всьому діапазоні напруг підпорядковуються закону J ~ Vm, що вказує на присутність СОПЗ. Для структури Sn/p-CuInSe2 характерним є тунельне проходження струму.
Спектральні залежності фотовідгуку досліджуваних БШ представлені на рис. 4. Крутизна довгохвильового експоненціального краю фоточутливості при енергіях фотонів h 0,91 eВ в отриманих бар'єрах S = d(ln)/d(h) 50-70 еВ-1 відповідає прямим оптичним переходам, а екстраполяція кривої (h)2 = f(h) до нуля дозволяє отримати значення енергії ширини забороненої зони CuInSe2 (Еg 0,98 - 0,99 еВ), що цілком узгоджується з літературними даними. Отримані діоди Шотткі є широкосмуговими фотоперетворювачами - повна ширина спектра квантової ефективності фотоперетворення на напіввисоті є доволі значною і рівна 1/2 2,4 еВ. Особливостями спектра діода Zn - р-CuInSe2 є наявність трьох максимумів (при 1,025, 1,04 та 1,2 eВ) у діапазоні максимальної фоточутливості h = 1 - 1,5 eВ, що можуть бути зіставлені з прямими дозволеними переходами у рамках квазікубічної моделі Хопфілда. Отримані значення переходів добре узгоджуються з теоретичними даними, що може свідчити про високу структурну досконалість напівпровідникових кристалів CuInSe2. У той же час, спостережуваний короткохвильовий спад квантової ефективності для енергій фотонів h > 1,5 eВ пов'язаний, очевидно, з рекомбінацією фотогенерованих носіїв у проміжному шарі між металом та напівпровідником.
Експериментально показано, що при освітленні БШ метал/р-CuInSe2 вольфрамовою лампою з густиною потоку випромінювання 100 мВт/см2 зі сторони металу чітко спостерігається фотовольтаїчний ефект.
Зроблено припущення, що отримані значення напруги холостого ходу Vхх і струму короткого замикання Jкз обмежені доволі високим значенням струму насичення та неоптимізованою товщиною плівки металу, відповідно, а вклад послідовного опору у загальні втрати ефективності є невеликим. Не дивлячись на це, для структури Іn/p-CuInSe2 досягнуто к.к.д. 2,7 %.
У четвертому розділі приводяться результати досліджень процесу формування бар'єра та зміни його характеристик унаслідок довготривалого (протягом кількох діб) термічного окислення на повітрі InSe обох типів провідності при температурі 450оС. На основі комплексного дослідження електричних та фотоелектричних характеристик структур власний оксид - р-InSe встановлено, що найкращими фотоелектричними параметрами володіли зразки, окислені упродовж 4 діб. Так, максимальні значення Jкз для цих структур досягали 20 - 30 мА/см2, а Vхх - 0,56 - 0,59 В. ГП володіли чітко вираженими діодними характеристиками: коефіцієнти випростовування при зміщенні 1 В та кімнатній температурі сягали не менше 2,5103. Діодний коефіцієнт n, визначений з нахилу ВАХ, рівний 1,3 і вказує на термоелектронний механізм протікання струму через p-n-перехід. При напругах, більших 0,4 В, спостерігається відхилення експериментальної ВАХ від закону (3), що зв'язано з існуванням досить великого послідовного опору Rs. Обернена вітка підкоряється закону J ~ Vm в усьому діапазоні напруг і характеризується двома чіткими ділянками. Обидві степеневі залежності свідчать про присутність СОПЗ.
Досліджено спектри фотовідгуку ГП, виготовлених при різній тривалості окислення InSe. Видно, що форма спектрів фотовідгуку суттєво залежить від часу окислення і є типовою для гетероструктур. Довгохвильовий її край пов'язаний з поглинанням світла в базовому матеріалі, а короткохвильовий - відповідає поглинанню світла в плівці власного оксиду. При короткочасовому (5 - 15 хвилин) окисленні InSe формується плівка In2O3, що підтверджується чітким короткохвильовим спадом на спектрах фотовідгуку при h > 3,5 еВ. Перехід від короткочасового до довготривалого окислювання підкладок супроводжується утворенням нової фази у власному оксиді, яка є проміжним шаром між InSe та In2O3. На спектральних залежностях це відображається у появі високоенергетичного краю фоточутливості при 2,0 еВ. Для кривих 4, 5 характерний більш різкіший край, ніж для кривих 1 - 3, що свідчить про фазову однорідність та потовщення утвореного шару. Його товщина збільшується зі збільшенням тривалості окислення, але залишається ще досить тонкою, щоб повністю завадити поглинанню світла з енергією фотонів, більших 2,0 еВ. Даному шару відповідає сполука Іn2(SeО4)3. Перешкодою до росту більш товстих плівок селенистокислої солі індію служить фронтальна плівка Іn2O3, що обмежує доступ кисню в глибину кристала. Припущення, що плівка власного оксиду може містити включення інших фаз, наприклад, -In2Se3 і -In2Se3 (ширини заборонених зон цих сполук рівні 1,27 і 2,0 еВ, відповідно), спростоване дослідженням відпалу у вакуумі ГП Іn2O3 - p-ІnSe, виготовлених в умовах 15-хвилинного режиму. Виявилось, що в спектрах фотовідгуку відповідних зразків не було зареєстровано утворення нових хімічних фаз, а короткохвильова фоточутливість визначалася тільки поглинанням у плівці In2O3. Більше того, фотоелектричні характеристики відпалених у вакуумі зразків ГП значно гірші, ніж окислених на повітрі.
Також показано, що незалежно від особливостей конкретної структури, з термообробкою на повітрі відбувається покращення усіх фотоелектричних параметрів ГП власний оксид - p-InSe, внаслідок чого ефективність зросла на 30 - 55 %. Як результат, для структури власний оксид/p-InSe:Cd/Au був досягнутий к.к.д. 5,9 %, що виявився найбільшим серед приведених у літературі структур на основі InSe:Cd, які, однак, володіли вдвічі меншою товщиною.
У даному розділі приведено також результати впливу низьких доз г-опромінення на характеристики ГП власний оксид - InSe. Опромінення г-квантами з енергією Е = 1,33 МеВ проводилося з допомогою радіоактивного джерела неперервної дії (ізотоп кобальту 60Сo) в інтервалі доз 10 - 300 Р. Форма спектрів відносної квантової ефективності фотоструму досліджуваних ГП до і після г-опромінення залишається практично незмінною, що свідчить про стабільність фотоелектричних параметрів. На ВАХ ГП власний оксид - р-InSe після г-опромінення спостерігається покращення коефіцієнта випростовування струму. При цьому, в досліджуваних структурах відбувалися певні релаксаційні процеси, які приводили до покращення ВАХ через певний час після опромінення зразків (1 - 2 тижні). Величина зростання фотоЕРС складала 15 -17 % від початкового значення, а струму короткого замикання - майже 300 %. Спостережувані явища (збільшення коефіцієнта випростовування струму та зростання фотоелектричних параметрів) пояснено якісною фізичною моделлю, в основі якої покладено можливість утворення під дією квантів високих енергій дефектів кристалічної структури в InSe, що мають акцепторне походження.
Показано, що довготривале окислювання кристалів n-InSe на повітрі приводить до утворення потенціального бар'єра у системі окисел -напівпровідник, а зміна режимів термічного окислювання впливає на електричні й фотоелектричні параметри структур. Унаслідок 0,25 - 48 годин окислення ВАХ не виявляють істотнього випростовування. ВАХ структур, отриманих при тривалості термообробки 72 - 120 годин, вже демонструють чітко виражені випростовуючі властивості. Для прямих віток ВАХ досліджуваних ГП у координатах фотострум - фотоЕРС в області невеликих зміщень фактор ідеальності приймає значення від 1,8 до 2,9. Така поведінка характеристик властива тунелюванню, але й одночасно може бути викликана шунтуючими струмами, які пов'язують з дефектами р-n-переходу. В той же час, для структур, окислених упродовж 72 - 120 годин, існують дві лінійні ділянки на кривих Iф(V). Для короткої другої ділянки ВАХ експериментальні точки співставляються з теоретично розрахованими ВАХ діодів, для яких n 1,16 -1,21, що дозволяє зробити висновок про дифузійний характер струму. Поведінка обернених віток ВАХ характерна для СОПЗ і спостерігалась раніше для монокристалів n-InSe.
Всі спостережувані закономірності щодо електричних та фотоелектричних параметрів ГП окисел/n-InSe можна зв'язати зі зміною хімічного складу власного оксиду та товщини в процесі формування потенціального бар'єра між окислом і напівпровідником. Динаміка зростання Vхх із збільшенням часу окислення (відповідно збільшується товщина окислу) вказує на аналогію досліджуваних ГП до структур напівпровідник-діелектрик-напівпровідник або метал-діелектрик-напівпровідник. На діелектричні властивості перехідного шару вказує також зменшення фотоструму із збільшенням часу окислення. Очевидно, що товщина діелектрика така, що його можна вважати тунельно тонким.
Показано, що в цілому утворення власного оксиду в n-InSe є аналогічним до процесів окислення селеніду індію р-типу провідності, що підтверджується схожістю спектрів фотовідгуку досліджуваних ГП.
У п'ятому розділі досліджуються електричні та фотоелектричні властивості подвійних симетричних ГП оксид - p-InSe - оксид та оксид - n-InSe - оксид на предмет виявлення фототранзисторного ефекту.
Симетричний потенціальний бар'єр на InSe з обох сторін підкладки формувався нарощуванням власного оксиду шляхом її окислювання на повітрі. ФТ створювалися як із тонкою, так і товстою базами шляхом вибору початкової товщини підкладки InSe, що варіювалася в межах 7 - 200 мкм.
У цьому випадку величина фотоструму різко зростає (криві 2 і 3), а спостережувана ВАХ уже відрізняється від класичного виду. З рисунка видно, що у випадку прямого зміщення емітерного переходу і його освітлення спостерігається фототранзисторний ефект, а при зворотному - криві не відрізняються від ВАХ обернено зміщених фотодіодів. Для певних рівнів освітленості емітерний перехід є повністю відкритим, і ВАХ має вигляд, характерний для звичайного діода (крива 4). Для різної товщини бази ФТ вигляд ВАХ відрізняється. Для відносно товстих зразків практично спостерігається співпадання колекторного струму (криві 2 - 4), що пояснюється рекомбінацією інжектованих емітером носіїв у базі. Відмінність існує лише для самого тонкого зразка товщиною 14 мкм і полягає у різкому зростанні струму. Однак, для занадто тонких зразків інжектовані з емітера носії захоплюються колекторним переходом. У цьому випадку величина струму обмежена тільки опором бази й сягала для структури товщиною 7 мкм значень > 250 мA/cм2.
Запропонована якісна модель, що базується на особливостях “сендвіч”-структури ФТ й можливості керування його електрофізичними параметрами за допомогою зміщення й освітлення. Виявлені перемикання залежали від кожного із трьох факторів: товщини бази, величини прикладеного зміщення й інтенсивності освітлення. Динаміка цих факторів наступна. При однаковій освітленості ФТ товстіша база передбачає більшу напругу перемикання. У випадку фіксованої товщини бази перемикання відбувається або при високій інтенсивності освітлення, але малій напрузі зміщення, або, навпаки, при малому рівні освітлення, але більшому зміщенні. Можна стверджувати, що підсилення фотоструму у ФТ оксид - InSe - оксид має місце лише для товщин вихідних зразків, співрозмірних з дифузійною довжиною неосновних носіїв заряду.
У шостому розділі розглядаються фото- і електричні властивості вперше створеного ГП n-InSe/p-CuInSe2 та вплив морфологічних особливостей гетерограниці власний оксид - шаруватий напівпровідник на фотоелектричні властивості ГП In2O3 - InSe.
Показано, що ВАХ оптичного контакту n-InSe/p-CuInSe2 володіли яскраво вираженими діодними властивостями: при напрузі 1,5 В коефіцієнт випростовування складав 103 раз. Прямий струм можна представити як комбінацію двох компонент, так як з напруги V ? 0,4 В рекомбінаційний (n = 2,0) починає перевищувати шунтуючий (n=2,4) через різну експоненціальну залежність цих струмів. Для обернених зміщень справедливими є омічний закон проходження струму та генераційно-рекомбінаційні процеси в області просторового заряду. Досягнуті Vхх 0,5 В і Jкз 0,7 мА/см2.
Фоточутливість ГП n-InSe/p-CuInSe2 домінує в області фундаментального поглинання InSe, що пов'язано з локалізацією активної області в більш широкозонній та високоомній компоненті цього ГП Довгохвильовий край фоточутливості визначається міжзонним поглинанням у CuInSe2. Важливо відзначити, що у випадку ГП n-InSe/p-CuInSe2 відсутній характерний для гетероструктур короткохвильовий спад фоточутливості в глибині фундаментального поглинання InSe при h > 1,24 еВ. Широкосмуговий характер спектральних характеристик можна пояснити використанням тонких пластинок шаруватого напівпровідника, тому поверхневе поглинання фотонів з енергією h > 1,24 eВ не відіграє істотної ролі. Отриманий характер спектру дозволяє стверджувати, що ГП n-InSe/p-CuInSe2 представляє комбіновану структуру фоторезистор - ГП. Цей факт є важливим з практичної точки зору, тому що дозволяє керувати шириною спектру шляхом вибору відповідної товщини InSe.
Установлено, що виникнення оксидної фази на нанорозмірному масштабному рівні відбувається в результаті хімічних реакцій, що протікають на пластично деформованій поверхні (0001) ІnSe. У результаті поступового росту нанокристалів оксиду, їхньої коалесценції й процесів рекристалізації в умовах деформаційної взаємодії між оксидним шаром і поверхнею шаруватого кристала формується нанорозмірна гетерограниця Іn2O3-ІnSe з латеральними розмірами до 400 нм. Спостережувані особливості фотоелектричних властивостей ГП Іn2O3-ІnSe з такими гетерограницями - висока фоточутливість в області екситонного поглинання при кімнатній температурі і зменшення поверхневої рекомбінації - пов'язані із квантово-розмірними ефектами в цих гетеросистемах.
У додатку приведено список основних робіт, опублікованих у співавторстві, які були використані при написанні дисертаційної роботи.
ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ І ВИСНОВКИ
1. Отримані якісні та відтворювані бар'єри метал/p-CuInSe2 (метал - In, Sn, Zn). Показано, що для діодів Шотткі на основі CuInSe2 при прямому зміщенні характерними є омічний закон проходження струму, надбар'єрне проходження носіїв і СОПЗ. Обернені струми у всьому діапазоні напруг підкоряються степеневому закону J ~ Vm. Із спектральних залежностей фотовідгуку встановлено, що досліджувані бар'єри є широкосмуговими фотоперетворювачами. Показано, що отримані значення Vхх і Jкз обмежені доволі високим значенням струму насичення та неоптимізованою товщиною плівки металу, відповідно.
2. Встановлено оптимальний режим окислювання ІnSe для отримання найкращих ГП власний оксид - p-InSe, який визначається не лише температурою, але й часом термообробки. Максимальні значення Vхх і Jкз отримані в умовах чотирьохдобового окислення при температурі 450С. Показано, що зміни у спектрах фоточутливості ГП власний оксид-p-InSe пов'язані з утворенням фаз оксидів Іn2O3 та Іn2(SeО4)3. Вперше встановлено, що термообробка при Т 150 С і тривалості 3 - 4 години дозволяє додатково оптимізувати параметри ГП. Як наслідок, ефективність ГП власний оксид/p-InSe:Cd/Au склала 5,9 %.
3. Зареєстровано позитивний вплив невеликих доз ( 300 Р) г-опромінення енергією Е = 1,33 МеВ на ГП власний оксид - p-InSe, що полягає у збільшенні Vхх на 17 % та зростанні Jкз на 300 %. Відмічено також релаксаційні зміни цих параметрів у бік покращення. Отримані результати пояснюються утворенням у кристалі радіаційних дефектів акцепторної природи.
4. Вперше показано, що окислювання кристалів n-InSe на повітрі приводить до утворення потенціального бар'єра, а зміна режимів термічного окислювання впливає на електричні й фотоелектричні параметри структур. Зміни у спектрах фоточутливості ГП пов'язані з утворенням таких фаз окислів, як Іn2O3 та Іn2(SeО4)3. Поведінка ВАХ досліджуваних ГП зумовлена суперпозицією дифузійного і шунтуючих струмів. Встановлено, що ГП оксид - n-InSe є структурою напівпровідник - діелектрик - напівпровідник. Отримані максимальні значення Vхх, Jкз, SV, SI становили 0,54 В, 1,7 мА/см2, 6,4104 В/Вт, 0,31 А/Вт, відповідно.
5. Вперше показано можливість створення оксидних n-p-n та n-n-n ФТ на основі InSe. Встановлено закономірності у характеристиках ФТ та запропонована якісна модель, яка пояснює особливості протікання фізичних процесів у подвійних гетероструктурах обох типів. Вони полягають у тому, що перемикання з високоомного у низькоомний стан залежить від кожного з трьох факторів: товщини бази фототранзистора, освітленості та прикладеного зміщення. Також показано, що додатковою умовою є співрозмірність товщини бази з дифузійною довжиною основних носіїв заряду у шаруватому напівпровіднику InSe. Густина струмів через ФТ при такому переході сягає не менше 60 - 120 мА/cм2.
6. Вперше створено та досліджено ГП n-InSe/p-CuInSe2. Встановлено механізми формування його електричних та фотоелектричних характеристик. Показано, що при прямих зміщеннях на рекомбінаційний, як істинний механізм струмопереносу, в деякій мірі впливають шунтуючі струми. Для обернених зміщень справедливими є омічний закон проходження струму та генераційно-рекомбінаційні процеси в області просторового заряду. Отриманий характер спектру дозволяє стверджувати, що перехід n-InSe/p-CuInSe2 є комбінованою структурою фоторезистор - ГП. Були досягнуті Vхх 0,5 В та Jкз 0,7 мА/см2.
7. Досліджено морфологічні зміни поверхні (0001) InSe при температурі окислення Т = 420 С у залежності від часу термообробки. Встановлено, що виникнення оксидної фази на нанорозмірному рівні відбувається в результаті хімічних реакцій, що протікають на пластично деформованій поверхні (0001) ІnSe. Показано, що у результаті послідуючого росту нанокристалів, їхньої коалесценції та процесів рекристалізації в умовах деформаційної взаємодії між оксидним шаром і поверхнею шаруватого кристала формується нанорозмірна гетерограниця Іn2O3-ІnSe з латеральними розмірами до 400 нм. Особливостями таких ГП є висока фоточутливість в області екситонного поглинання при кімнатній температурі та зменшення поверхневої рекомбінації, що пов'язані з квантово-розмірними ефектами в цих гетеросистемах.
ПУБЛІКАЦІЇ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
Ковалюк З.Д., Орлецький В.Б., Сидор О.М., Нетяга В.В. Дослідження електричних та оптичних властивостей бар'єрів Шоткі In/p-CuInSe2 // Фізика і хімія твердого тіла. - 2003. - Т. 4, № 3. - С.401-406.
Катеринчук В.М., Ковалюк З.Д., Сидор О.М. Гетеропереходи на основі власний оксид - p-InSe // Науковий вісник Чернівецького університету. Фізика, Електроніка. - 2004. В.201. - С.66-68.
Ковалюк З.Д., Орлецкий В.Б., Сидор О.Н., Нетяга В.В. Поверхностно-барьерные переходы олово - диселенид индия и меди // Письма в ЖТФ. - 2004. - Т. 30, № 10. - С.12-16.
Горлей П.Н., Ковалюк З.Д., Орлецкий В.Б., Сидор О.Н., Нетяга В.В., Хомяк В.В. Механизмы протекания тока в структурах металл/p-CuInSe2 // Журнал технической физики. - 2004. - Т. 74, № 5. - С.141-142.
Kovalyuk Z.D., Katerynchuk V.M., Savchuk A.I., Sydor O.M. Intrinsic conductive oxide - p-InSe solar cells // Mater. Sci. Eng. B. - 2004. - Vol. 109. - P.252-255.
Kovalyuk Z.D., Sydor O.M., Netyaga V.V. Electrical and photoelectrical properties of n-InSe/p-CuInSe2 optical contact // Semiconductor Physics, Quantum Electronics and Optoelectronics. - 2004. - Vol.7, No.4. - P.360-362.
Ковалюк 3.Д., Катеринчук В.Н., Сидор О.Н. Исследование фотоэлектрических свойств симметричной гетероструктуры “окисел - InSe -окисел” // ТКЭА. - 2005. - №1. - С.38-40.
Kovalyuk Z.D., Katerynchuk V.M., Mintyanskii I.V., Savchuk A.I., Sydor O.M. -Radiation influence on the photoelectrical properties of oxide - p-InSe heterostructure // Mater. Sci. Eng. B. - 2005. - Vol. 118. - P.147-149.
Kovalyuk Z.D., Katerynchuk V.M., Sydor O.M. Photoelectrical properties of heterojunctions connected with Van-der-Waals forces // Journal of Optoelectronics and Advanced Materials. - 2005. - Vol.7, No.2. - P.903-906.
Сидор О.М. n+ - n-InSe - n+ фототранзистор на основі симетричного гетеропереходу // Науковий вісник Ужгородського університету. Серія фізика. - 2005. - В.17. - С.95-97.
Ковалюк З.Д., Катеринчук В.Н., Политанская О.А., Сидор О.Н. Влияние -облучения на фотоэлектрические параметры InSe-гетероструктур // ТКЭА. - 2005. - №5. - С.47-48.
Ковалюк З.Д., Сидор О.Н., Нетяга В.В. Механизмы токопереноса и фоточувствительность диодов Шоттки Zn/CuInSe2 // Письма в ЖТФ. - 2006. - Т.32, №10. - С.88-94.
Gonzalez-Hernandez J., Horley P.P., Gorley P.N., Khomyak V.V., Savchuk A.I., Kovalyuk Z.D., Sydor O.М. Growth and comparative characterization of Cu(In,Ga)Se2 single crystals and thin films // Abstracts of the European Material Research Society Spring Meeting 2002 E-MRS 2002, Symposium B, - Strasbourg, France, June 18 - 21, 2002. - Р.B4.
Katerynchuk V.M., Kovalyuk Z.D., Zaslonkin A.V., Sуdor O.M. InSe Solar Cells // Proceedings of International conference “Science for Materials in the Frontier of Centuries: Advantages and Challenges”. - Kyiv, Ukraine, November 4 - 8, 2002. - P.127-128.
Сидор О.М. Створення та дослідження фоточутливих структур на основі бар'єру Шоткі In/CuInSe2 // Тезиси доповідей Всеукраїнської конференції студентів і молодих науковців з теоретичної та експериментальної фізики ЕВРИКА-2003, Львів, 21 - 23 травня, 2003. - С.146.
Gonzales-Hernandez J., Vorobiev Yu.V., Horley P.P., Gorley P.N., Khomyak V.V., Savchuk A.I., Kovalyuk Z.D., Sydor O.М. Structural and optical properties of Cu(In,Ga)Se2 single crystals and thin films // Abstracts of the European Material Research Society Spring Meeting 2003 E-MRS 2003, Symposium D, - Strasbourg, France, June 10 - 13, 2003. - Р.D28.
Ковалюк З.Д., Сидор О.М., Орлецький В.Б. Селективні фоточутливі гетеропереходи InSe/CuInSe2 ближнього ІЧ-діапазону // Тезиси міжнародної науково-практичної конференції „Сенсорна електроніка і мікросистемні технології”, - Одеса, 1 - 5 червня, 2004. - C.142.
Ковалюк З.Д., Катеринчук В.М., Сидор О.М. Перспективи створення сонячних елементів на основі шаруватого InSe // Тезиси ІІ Української наукової конференції з фізики напівпровідників УНКФН-2, - Чернівці-Вижниця, 20 - 24 вересня, 2004. - C.30.
Катеринчук В.М., Сидор О.М. Дослідження фоточутливих гетероструктур оксид/n-InSe, отриманих методом термічного окислення // Тезиси ІІ Української наукової конференції з фізики напівпровідників УНКФН-2, - Чернівці-Вижниця, 20 - 24 вересня, 2004. - C.102.
Коvalyuk Z.D., Sydor О.M. Photovoltaic effect of n-InSe - p-CuInSe2 optical contact // Abstracts of the 2nd International Conference on Materials Science and Condensed Matter Physics, - Chisinau, Moldova, September 21-26, 2004. - P.146.
Катеринчук В.М., Ковалюк З.Д., Сидор О.М. Динаміка структурного переходу в плівках власного оксиду шаруватих кристалів InSe // Тезиси X Міжнародної конференції з фізики і технології тонких плівок МКФТТП-X, - Івано-Франківськ, 16 - 21 травня, 2005. - С.323-324.
Катеринчук В.Н., Ковалюк З.Д., Политанская О.А., Сидор О.Н. ІnSe изотипный фотогетеротранзистор // Международная конференция “Современное материаловедение: Достижения и проблемы”, - Киев, 26 - 30 сентября, 2005. - С.451-452.
Ковалюк З.Д., Катеринчук В.М., Сидор О.М. Періодична структура квантових точок гетероструктр власний оксид - шаруватий кристал InSe // Тези доповідей Всеукраїнського з'їзду “Фізика в Україні”, - Одеса, 3 - 6 жовтня, 2005. - С.159.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Закони постійного струму. Наявність руху електронів у металевих проводах. Класифікація твердих тіл. Механізм проходження струму в металах. Теплові коливання грати при підвищенні температури кристала. Процес провідності в чистих напівпровідниках.
реферат [33,6 K], добавлен 19.11.2016Вплив умов одержання, хімічного складу і зовнішніх чинників на формування мікроструктури, фазовий склад, фізико-хімічні параметри та електрофізичні властивості склокерамічних матеріалів на основі компонента з фазовим переходом метал-напівпровідник.
автореферат [108,5 K], добавлен 11.04.2009Загальна інформація про вуглецеві нанотрубки, їх основні властивості та класифікація. Розрахунок енергетичних характеристик поверхні металу. Модель нестабільного "желе". Визначення роботи виходу електронів за допомогою методу функціоналу густини.
курсовая работа [693,8 K], добавлен 14.12.2012Енергетична взаємодія системи перетворювального обладнання тягової підстанції постійного струму із системою зовнішнього електропостачання. Фізичне та комп’ютерне моделювання випрямлення електричної енергії у несиметричних режимах, зіставлення результатів.
дипломная работа [10,0 M], добавлен 18.05.2015Поняття змінного струму. Резистор, котушка індуктивності, конденсатор, потужність в колах змінного струму. Закон Ома для електричного кола змінного струму. Зсув фаз між коливаннями сили струму і напруги. Визначення теплового ефекту від змінного струму.
лекция [637,6 K], добавлен 04.05.2015Діючі значення струму і напруги. Параметри кола змінного струму. Визначення теплового ефекту від змінного струму. Активний опір та потужність в колах змінного струму. Зсув фаз між коливаннями сили струму і напруги. Закон Ома в комплекснiй формi.
контрольная работа [451,3 K], добавлен 21.04.2012Спостереження броунівського руху. Визначення відносної вологості повітря, руйнівної напруги металу. Вивчення властивостей рідин. Розширення меж вимірювання вольтметра і амперметра. Зняття вольт амперної характеристики напівпровідникового діода.
практическая работа [95,3 K], добавлен 14.05.2009Возможность формирования различных структур в стандартных пластинах монокристаллического кремния с использованием дефектов, создаваемых имплантацией водорода или гелия. Поперечная проводимость сформированных структур. Системы нанотрубок в кремнии.
реферат [6,4 M], добавлен 25.06.2010Рух електрона в однорідному, неоднорідному аксіально-симетричному магнітному полі. Визначення індукції магнітного поля на основі закону Біо-Савара-Лапласа. Траєкторія електрона у полі соленоїда при зміні струму котушки, величини прискорюючого напруження.
курсовая работа [922,3 K], добавлен 10.05.2013Загальні відомості, вольт-амперна характеристика, p-i-n структури, фізичний механізм та заряд перемикання напівпровідникового діода. Особливості та експерименти по визначенню заряду перемикання сплавних, точкових, дифузійних та епітаксіальних діодів.
дипломная работа [863,1 K], добавлен 16.12.2009Електрорушійна сила потужних генераторів електростанцій. Явище електромагнітної індукції як основа функціонування трансформатора. Первинна обмотка трансформатора, змінна напруга, проходження струму і створення в осерді циркулюючого магнітного потоку.
реферат [35,6 K], добавлен 19.11.2010Розрахунок та дослідження перехідних процесів в однофазній системі регулювання швидкості (ЕРС) двигуна з підлеглим регулювання струму якоря. Параметри скалярної системи керування електроприводом асинхронного двигуна. Перехідні процеси у контурах струму.
курсовая работа [530,2 K], добавлен 21.02.2015Взаємодія заряджених частинок з твердим тілом, пружні зіткнення. Види резерфордівського зворотнього розсіювання. Автоматизація вимірювання температури підкладки. Взаємодія атомних частинок з кристалами. Проведення структурних досліджень плівок.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 21.05.2015Розробка наукових та інженерних теорій і методик для ефективного енергозбереження в житлових будинках та спорудах. Аналіз результатів натурних, експериментальних досліджень, створення основ для розвитку енергозберігаючих технологій в будівельній галузі.
статья [142,0 K], добавлен 08.02.2012Суть процесу формування верхнього шару металу в умовах пружної і пластичної деформації. Дослідження структурних змін і зарядового рельєфу поверхні при втомі металевих матеріалів. Закономірності формування енергетичного рельєфу металевої поверхні.
курсовая работа [61,1 K], добавлен 30.06.2010Будова та принцип роботи безконтактного двигуна постійного струму. Схеми керування, визначення положення ротора БД. Силові схеми електроприводів з БДПС. Синтез блоку керування. Блок комутації обмоток вентильного двигуна. Методи синтезу дискретних систем.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 15.05.2019Поиск полупроводниковых соединений в современной фотоэлектронной энергетике для замены монокристаллических кремниевых элементов. Изучение сплавов полупроводниковой системы CuInSe2-CuSbSe2 с помощью рентгенофазового анализа и микроструктурных исследований.
реферат [3,6 M], добавлен 25.06.2010Теплофізичні методи дослідження полімерів: калориметрія, дилатометрія. Методи дослідження теплопровідності й температуропровідності полімерів. Дослідження електричних властивостей полімерів: електретно-термічний аналіз, статичні та динамічні методи.
курсовая работа [91,3 K], добавлен 12.12.2010Методи створення селективних сенсорів. Ефект залежності провідності плівки напівпровідникових оксидів металів від зміни навколишньої атмосфери. Види адсорбції. Природа адсорбційних сил. Установка для вимірювання вольт-амперних характеристик сенсора.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 27.05.2013Загальні відомості про трифазні системи. Переваги трифазного струму. З’єднання трифазних кіл електричного струму зіркою або трикутником при симетричному навантаженні. Переключення навантаження із зірки на трикутник. Схеми випрямлячів трифазного струму.
курсовая работа [986,4 K], добавлен 08.05.2014