science
Знания, не рождённые опытом, бесплодны и полны ошибок.
Леонардо да Винчи



Copyleft © 2004 - 2017
physics.com.ua

Электронный web-журнал Physics.com.ua

Научные исследования и технические разработки по физике. Новости, факты, люди, интервью. Теория и практика. Каталог статей. Каталог ссылок. Форум. Научно-технические разработки. Документация, библиотека.
Палата мер и весов. Работа
для физиков. Юмор, сатира, лирика.

Контакты Главная | Стартовая | Избранное | Поиск
 

Потеря пароля | Регистрация

   
Эффект рождения гидродинамических потоков от ультразвуковых волн
Высадка космонавтов на Луну будет осуществлена, в лучшем случае, в 2033–2034 годах
Гранты для обучения в аспирантуре по естественным наукам в Германии (программа SALSA)
Видео. Поиск редких процессов на коллайдерах
Пьезо-оптомеханический преобразователь связывает звук, свет и радио
Программу Наноконструктор проекта nanoModel можно скачать бесплатно
VII Международная школа-конференция молодых ученых и специалистов - Современные проблемы физики 2016
Ученые получили температуру ниже абсолютного нуля
С 10-го по 21-е сентября администрация уходит в отпуск

  Новости  
  Новости физики  
  Науку делают люди  
  Гранты, олимпиады, конкурсы и стипендии  
  Знаете ли Вы что...  
  Приборы, научно-технические разработки  
  Программные продукты  
  Конференции, семинары, школы и форумы  
  Физики шутят  
  Новости нашего журнала  
  Экспорт данных в формате RSS  
  Материалы  
  Каталог научных статей  
  Банк рефератов  
  Блог  
  PACS  
  Исторический календарь  
  Нобелевские лауреаты  
  Голосования и опросы  
  Информационные партнёры  
  Полезные ссылки  
  Палата мер и весов  
  Технические требования к предоставляемой информации  
rss2email
Новости электронного web-журнала Physics.com.ua




Рассылки Subscribe.Ru
Лента "Новости электронного web-журнала Physics.com.ua"
  Голосования и опросы  
 

Глобальное потепление - это...

результат неконтролируемого загрязнения атмосферы
результат естественного изменения климата
кто-то его незаметил
средство наживы для экологических организаций



Всего голосов: 1609
Комментариев: 3

 
  Статистика  
 
Яндекс цитирования Rambler's Top100

 
  Реклама  
 

Смотрите элитные надгробия здесь.
 
 
БЛОГ


Информация о авторе

Экспорт данных в формате RSS по выбранным авторам

2012-10-23 09:30:09, обсуждение: 0

Изотипные гетеропереходы НА ОСНОВЕ СОЕДИНЕНИЙ CuGaSe0.65Te1.35 И ZnO


Методом термического испарения в вакууме, получены изотипные гетероструктуры CuGaSe0.65Te1.35-ZnO и исследованы вольт-амперные, вольт-фарадные характеристики и фото-электрические свойства гетероперехода на границе раздела тонких слоев. Определены основ-ные параметры гетероструктуры и показаны перспективы создания высокоэффективных фото- преобразователей на основе данной структуры. Ключевые слова: гетероструктура, тонкие пленки, фотолюминесценция, фотоэлек-трические преобразователи.

 

PACS 73.50.Pz, 73.40.Lq

 

      Изотипные гетеропереходы НА ОСНОВЕ СОЕДИНЕНИЙ  И

 

A.Г. Гусейнов, Р.M. Maмедов

 

Бакинский Государственный Университет

e-mail:inaype@yahoo.com

 

Методом термического испарения в вакууме, получены изотипные гетероструктуры CuGaSe0.65Te1.35-ZnO и исследованы вольт-амперные, вольт-фарадные характеристики и фотоэлектрические свойства гетероперехода на границе раздела тонких слоев. Определены основные параметры гетероструктуры и показаны перспективы создания высокоэффективных фото- преобразователей на основе данной структуры.

Ключевые слова: гетероструктура,  тонкие пленки,  фотолюминесценция, фотоэлектрические преобразователи.

 

1.Введение

Сложные халькогенидные соединения привлекают все больший интерес в связи с тем, что они обладают комплексом исключительно важных свойств и находят широкое применение в различных областях современной техники. Всесторонние исследования физических свойств и разработка стандартной технологии синтеза, выращивания монокристаллов и получения тонких пленок каждого из этих соединений, позволяют полностью раскрыть их практическую значимость и перспективы их внедрения в производстве электронных приборов [1,2]. Получено, что на разрезе квазибинарной системы  существует состав , который можно рекомендовать как эффективный преобразователь солнечной энергии.

2. Экспериментальные результаты и их обсуждение

Твердые растворы соединений  обладают кристаллической структурой типа халькопирита [3,4] с шириной запрещенной зоны 1,63 и 1,0 эВ соответственно. Ширина запрещенной зоны твердого раствора, соответствующего стехиометрической формуле  по расчетам авторов [5] составляет 1,4 эВ, что в расчете для создания эффективных солнечных элементов это значение теоретически является самым оптимальным. Однако, наряду с критерием в расчетах значения ширины запрещенной зоны, необходимо также учитывать параметры кристаллической структуры кристаллов и коэффициенты соответствия между ними. При этом самой подходящей парой кристалла  среди известных полупроводников является окись цинка, обладающая структурой вюртцита.

Тонкие пленки соединения окиси цинка с толщиной 0,8-1 мкм осаждены на монокристаллическую кремниевую подложку с ориентацией нормали поверхности в направлении [111]. Эпитаксия окиси цинка обладает структурой несколько деформированной по отношению к нормальному вюртциту. Наращивание на такой поверхности слоя соединения  толщиной ≈ 1,5 мкм, позволяет в определенной мере согласовать кристаллическую структуру окиси цинка, второй раз осажденного сверху пленки твердого раствора. Таким образом, полученная гетероструктура соединения  удовлетворяет некоторым требованиям, предъявляемым к парам для создания эффективных солнечных элементов. Технологический цикл эпитаксиального наращивания тонких слоев проводился при температуре монокристаллической кремниевой подложки 210 С. Соединение  испарялось из кварцевого тигля при температуре 1300 С, а -из стеклографитового тигля при температуре 1400 С.

Омические контакты со слоем окиси цинка создавали нанесением цинка на поверхность  в форме контура вдоль границы поверхности. Первый слой окиси цинка использован в качестве омического контакта со слоем соединения . омический контакт  между твердым раствором и окиси цинка был получен следующим образом. После выращивания эпитаксиального слоя окиси цинка на кремниевой подложке, графитовый тигель нагревали до 1900 С, тогда десорбированные атомы углерода, попадая на поверхность , легировали его и тем самым сильно снижали сопротивление пленки. Такой низкоомный слой окиси цинка создает омический контакт с .

Гетеропереход на границе раздела двух слоев  и  (второй слой) является изотипным, ввиду того, что полученные пленки имеют электронную проводимость. ВАХ подобных переходов при темноте и освещении солнечным светом при атмосферной массе равной 1, представлены на рис.1.  Прямая ветвь характеристики описывается выражением типа

 где a-величина равная 1. При освещении гетероперехода возникает фото-э.д.с., полярность которой противоположна полярности внешнего напряжения в случае приложения положительного полюса к первому слою , т.е. к слою . Напряжение холостого хода   равно 0,39 В, а плотность тока короткого замыкания  мА/см2. Эти значения для данного гетероперехода являются насыщенными по отношению к интенсивности освещения. Фактор заполнения характеристики при условии освещения АМ 1 составляет [6]:

 здесь  = 84 мВт -максимальная удельная мощность фотоэлемента.

С учетом этого эффективность преобразования солнечного излучения, определяется по формуле:

 где -полная мощность поступающего солнечного излучения на эффективную поверхность элемента. Полагая, что при условии АМ 1 согласно стандартам для географической широты, где расположен город Баку Ps = 83 мВт/см2, площадь поверхности гетероперехода S=0,25 см2 находим:

Таким образом, для изготовления изотипного гетероперехода , полученное значение КПД можно считать весьма удовлетворительным, т.к. если получить анизотипные гетероструктуры, то КПД можно многократно увеличить. С другой стороны, КПД можно увеличить за счет уменьшения сопротивления перехода и увеличения шунтирующего сопротивления. Эти параметры сильно влияют на фактор заполнения характеристики. Истинное значение высоты потенциального барьера можно определить из ВФХ. На рис.2 представлена зависимость . Экстраполяцией прямолинейного участка до пересечения с осью напряжения, можно найти высоту потенциального барьера:  В. При этом барьер для электронов проводимости получается со стороны полупроводника .

Спектр фото-э.д.с. гетероперехода представлен на рис.3. Область фоточувствительности начинается с энергии 1 эВ резким нарастанием до максимального значения при 1,28 эВ. Затем ступенчато уменьшается до нуля при 1,95 эВ. Данная область фоточувствительности и общие черты характера спектра полностью совпадают с областью спектра фотолюминесценции и его характером. Спектр фотолюминесценции полученных тонких пленок представлен на рисунке 4. Из сравнения спектров люминесценции и края спектра фундаментального поглощения тонких пленок полученных на стекле определено, что ширина запрещенной зоны тонких пленок  составляет 1,44 эВ.

Инверсия знака фото-э.д.с. происходит при 1,95 эВ видимо связано с эффектом отрицательной фотопроводимости наблюдаемое в тонких пленках  и разных многослойных структурах на его основе [7]. Как видно из рисунка 3 спектр фото-э.д.с. охватывает весь диапазон спектра видимого излучения. В работе [8] показано, что полосы излучений при 132 и 1,37 эВ на спектре фотолюминесценции обусловлены донорно-акцепторными парами возникающими в пленке собственными дефектами (вакансиями отдельных элементов) решетки. Максимум фото-э.д.с. на спектре наблюдается в интервале 1,3÷1,37 эВ. Следовательно, фоточувствительность гетероструктуры существенным образом связана с концентрацией собственных дефектов пленки .

3. Заключение

Полученные эпитаксиальные тонкие пленки соединений  и  на монокристаллических кремниевых подложках образуют между собой гетеропереходы с барьером для электронов проводимости со стороны сложного полупроводника . Высота потенциального барьера составляет 0,4±0,02 эВ. Определены область фоточувствительности гетероструктуры (1,0 – 2,0 эВ) и эффективность преобразования солнечного излучения. Следовательно, гетеропереходы  имеют хорошие перспективы применения в качестве фотоэлектрического преобразователя электромагнитного излучения видимого диапазона.

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

1.     R o m e o  N. / / Jap. J. Appl. Phys., 1980, v. 19, suppl 1, p. 5–13.

2.     М е д в е д к и н  Г. А., С т о л ь т  Л., В е н н е р б е р г  Л., / / ФТП, 1999, т. 33, вып. 9, с. 1137–1140.

3.     Х а р р и с о н  У. / / М. Мир. 1968 

4.     Г а ш и м з а д е  Ф.  М. / / Изв. АН АзССР. Сер. Физ.-мат. и тех.наук,1963, №3, с. 67.

5.     H a r a  K.,  S h I n o r a w a  T., Y o s h I n o  J.,  K u k i m o t o  H. / / J. Cryst. Growth., 1989, v.93, 1-4, p.771-775.

6.     Фаренбурх  А.,  Б ь ю б  Р. / / М. Энергоатомиздат, 1987, с. 280.

7.     Слободчиков С.В., Салихов Х.М., Русау Е.В., Малинин Ю.Г. // ФТП, 2001, т. 35, вып. 9, с. 479 – 481.

8.     Гусейнов А.Г. Мамедов Р.М. // Бакы Дювлят Университети, ФРЕС, 2009, №4, с. 145-152.

 

 

 

 

 

 

Isotypic heterostructures based on the compounds of  and

 

A.H. HUSEYNOV, R.M. MAMEDOV

 

SUMMARY

 

 

Isotypic heterostructures CuGaSe0.65Te1.35-ZnO were obtained by the thermal evaporation in vacuum and explored volt-ampere, volt-farad characteristics and photovoltaic properties of the heterojunction at the interface between thin layers. The main parameters of the heterostructures were determined and the prospects for the creation of highly photo-converters based on this structure were shown.

 

 

 Key words: heterostructures, thin films, photoluminescence, photovoltaic cells.

PACS 73.50.Pz, 73.40.Lq

 

rties of the heterojunction at the interface between thin layers. The main parameters of the heterostructures were determined and the prospects for the creation of highly photo-converters based on this structure were shown.

 

 

 Key words: heterostructures, thin films, photoluminescence, photovoltaic cells.

 



Рекомендации для заказа курсовой и дипломной работы
Без знания иностранного языка в будущем делать нечего
Як стати успішною людиною?
Вибір автокрісла для дитини: корисні поради
Как подготовить свою бензо- или электропилу к новому дачному сезону - заточные станки Интерскол!
Маски и очки для сварки Дніпро-М: безопасность, надёжность, цена!
Простые и легкие уроки по физике
НАНОТРИБОЛОГИЧЕСКИЙ ФОРСАЙТ И СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
Международный конкурс научных работ FQXi Essay 2012
Физическая геометрия
Физическая теория термо-полей вакуума или очередной и оригинальный вывод из общей теории относительности Эйнштейна
Почему квадрат диаметра ствола дерева равен сумме квадратов диаметров ветвей, взятых на общей фиксированной высоте?
Квантовые фундаментальные взаимодействия. Квантовая физика.
День противостояния Квантовым фундаментальным взаимодействиям
Фундаментальные взаимодействия. Квантовая гравитация. Теория Всего.
Мир состоит из множества параллельных Вселенных?
Высшее образование в Черногории - обучение в Черногории - учеба в Черногории
Продолжаем светить хорошие библиотеки!
Портал РФФИ - Научно-популярные статьи - Библиотека
Физик Семен Бару – о том, кто и зачем отключил систему безопасности в Домодедово

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи!

Контакты Главная | Поиск


Администрация журнала не несет ответственности за достоверность информации, опубликованной в рекламных объявлениях. При полном или частичном использовании материалов ссылка на physics.com.ua обязательна.
Главный редактор - к.ф.-м.н., н.с. ДонФТИ им. А.А. Галкина НАН Украины, Рассолов С.Г.
Администратор и модератор сайта - Дегтярчук С.В.
Copyleft © Physics.com.ua 2004 - 2017
Хостинг - Брущенко А.
Development programilla.com