Исследование физической природы гетеропереходов органический-неорганический полупроводник и их применение

• Автор: Федоров, Михаил Иванович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 230 с. : ил.

Глава 1. Фотоприемники с гетеропереходом органическийНЕОРГАНИЧЕСКИЙ ПОЛУПРОВОДНИК: НОВАЯ КОНЦЕПЦИЯ

ОПТОЭЛЕКТРОННОГО УСТРОЙСТВА

1.1. Основные свойства молекулярных органических кристаллов

1.1.1. Методы очистки металлфталоцианинов

1.1.2. Оптические свойства металлфталоцианинов

1.1.3. Кристаллографическая структура металлфталоцианинов

1.1.4. Полупроводниковые свойства и энергетические диаграммы некоторых органических полупроводников

1.1.5. Легирование металлфталоцианинов кислородом

1.2. Полупроводниковые, оптические и фотоэлектрические свойства монокристаллического арсенида галлия
1.3. Солнечные элементы с барьером Шотки с р-п-переходом и с гетеропереходом органический-органический полупроводниковый

1.4. Гетероструктуры органический-неорганический полупроводник

1.4.1. Энергетические диаграммы гетеропереходов на основе органического и неорганического полупроводников
1.4.2. Применение гетероструктур ОП/НП для оптоэлектронных устройств
Глава 2. Методика эксперимента
2.1. Электронная спектроскопия
2.2. Экспериментальная установка
2.3. Способ очистки фталоцианина меди
2.4. Методика изготовления СЭ с р-п-переходом
2.5. Методика изготовления СЭ с гетеропереходом органический-органический полупроводник

2.6. Изготовление СЭ с гетеропереходом органический-неорганический полупроводник
2.7. Испаритель для напыления тонких пленок большой площади на основе органических полупроводников
Глава 3. Результаты эксперимента, исследование СЭ с р-П-ПЕРЕХОДОМ И С ГЕТЕРОПЕРЕХОДОМ
3.1. Солнечные элементы с р-п-переходом
3.2. Солнечные элементы с гетеропереходом органический-органический полупроводник
3.3. Исследование токов, ограниченных объемным зарядом (ТООЗ)
3.4. Солнечные элементы на основе СПпТФП
Глава 4. Анализ экспериментальных данных по исследованию
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ГП ОРГАНИЧЕСКИЙ-НЕОРГАНИЧЕСКИЙ ПОЛУПРОВОДНИК
4.1. Полупроводниковые и оптические свойства СиРс, СПпРс,
СПпТФП и СаАз
4.2. Расчет интенсивности поглощенного в барьере слоя СиРс
и в барьере п-ОаАй
4.3. Расчет плотности тока, генерированного в слое СиРс
4.4. Расчет плотности тока короткого замыкания в барьере СиРс
при 2=600 нм
4.5. Исследование инфракрасных фотоприемников на основе п-СаАв/р-СипРс и других металлфталоцианинов
4.6. Зонная диаграмма ГП п-СаАв/р-СиРс
Глава 5. Применение фотоприемников с гетеропереходом п-СаАв/р-СиРс
5.1. Использование ультрафиолетового облучения в сельскохозяйственном
производстве
5.2 Современные способы контроля и конструкции дозиметров ультрафиолетового излучения

МИИ-4 или рассчитывается по закону Бугера, при известном коэффициенте поглощения для Х=632,8 нм (излучение газового лазера).
Слой фталоцианина подвергается легированию очищенным кислородом в течение 30 мин., что позволяет создать акцепторный уровень кислорода на расстоянии 0,6±0,05 эВ от потолка валентной зоны.
На легированный слой путем вакуумного испарения наносится тонкий слой верхнего электрода из А1 или А%. Получается СЭ вида 8пС>2/металлфталоцианин/А1(А£). Легирование приэлектродного слоя донорами, в качестве которых выступают атомы металлов, проводилось либо совместным напылением металла и фталоцианина, либо - в процессе напыления за счет диффузии атомов металла в приконтактный слой фталоцианина. Способы легирования и способ изготовления СЭ с р-п-переходом представлены в работах [1,37-40].
2.5. Методика изготовления СЭ с гетеропереходом
ОРГАНИЧЕСКИЙ-ОРГАНИЧЕСКИЙ ПОЛУПРОВОДНИК
Для создания гетероперехода (ГП) используются два полупроводника с различной шириной запрещенной зоны и различным типом проводимости.
* В качестве органического полупроводника (ОП) р-типа использовали
СиРс после очистки химическими методами и двухкратной возгонки в вакууме. Содержание остаточных примесей не превышало 10'4%. Полупроводником п-типа служил бордо периленовый (БП), полученный в заводских условиях, т.е. не подвергнутый тщательной очистке сублимацией в вакууме. Поэтому, перед напылением этого слоя, вещество длительное время прогревалось в испарителе с целью удаления легколетучих примесей. Ширина запрещенной зоны и удельная проводимость используемых ОП СиРс и БП составляют соответственно для СиРс Е„=2,0 эВ; ст=10'6Ом'|-м'1 (слой, легированный кислородом); для БП Её=1,4 эВ; ст=10'6 Ом'1-м'1.