Фотоплеохроизм алмазоподобных полупроводников и поляриметрические структуры на их основе

• Автор: Рудь, Василий Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 374 с. : ил.

Список условных сокращений и обозначений
1. Физико-технологические исследования полупроводников с
решеткой халькопирита
1.1 Введение
1.2 Физические свойства монокристаллов ZnGeP2, полученных из растворов-расплавов
1.3 Рекордная подвижность электронов в кристаллах CdGeAs2, полученных из растворов-расплавов
1.4 Твердофазный синтез полупроводников AnGeCv2
1.4.1 Электронные свойства кристаллов CdGeAs2 и гетеростуктуры из них
1.4.2 Электронные свойства кристаллов ZnGeP2 и гетероструктуры из них
1.5 Эффекты переноса в ориентированных монокристаллах AnBlvCv2
1.5.1 Обнаружение анизотропии холловской подвижности дырок в монокристаллах p-CdSiAs2
1.5.2 Кинетические явления в ориентированных монокристаллах p-ZnGeP2
1.5.3 Анизотропия переноса носителей заряда в монокристаллах CdGeAs2
1.6 Модификация поверхности кристаллов тройных полупроводников
1.6.1 Видимая фотолюминесценция анодизированных слоев тройных соединений
1.6.2 Фотолюминесценция пассивированных слоев соединений AnBIVCv2 и А'ВшСУ12, . .
1.7 Выводы
2. Естественный фотоплеохроизм структур на полупроводниках
ahb,vcv2
2.1. Введение
2.2. Естественная оптическая анизотропия легированных монокристаллов CdSiAs2 и
структур из них
2.2.1. Электрические и люминесцентные свойства кристаллов CdSiAs2
2.2.2. Электрические и люминесцентные свойства кристаллов CdSiAs2
2.2.3. Поляризация донорно-акцепторной фотолюминесценции в кристаллах CdSiAs2 . .
2.2.4. Естественый фотоплеохроизм гетероструктур из легированных кристаллов CdSiAs2
2.2.5. Фоточувствительность ячеек H20/p-CdSiAs2
2.3. Естественная оптическая анизотропия гомопереходов из CdSiAs2
2.3.1. Конверсия типа проводимости и люминесцентные свойства слоев п-типа
2.3.2. Создание и фотоэлектрические свойства n-p-CdSiAs2
2.3.3. Естественный фотоплеохронзм гомопереходов из CdSiAs2
2.4. Обнаружение тонкой структуры в спектрах фоточувствительности n-p-CdSiAs2
2.4.1. Фоточувствительность гомопереходов в неполяризованном излучении
2.4.2. Поляризационное расщепление спектров фоточувствительности n-p-CdSiAs2
2.5. Явление компенсации фотоплеохроизма
2.5.1. Компенсация естественного фотоплеохроизма в гетероструктурах n-In203/p-CdSiAs2
2.5.2. Компенсация естественного фотоплеохроизма в гетероструктурах n-Sn02/p-CdGeP2
2.6. Явление усиления естественного фотоплеохроизма в структурах n-p-CdSiAs2/n-In203 .
2.7. Естественный фотоплеохроизм барьеров Шотки In/CdGeAs2
2.8. Выводы
3. Естественный фотоплеохроизм в структурах на основе
монокристаллов А'Вп,СУ12.
3.1. Введение
3.2. Естественный фотоплеохроизм диодных структур на монокристаллах CuInSe2
3.3. Оптические свойства монокристаллов CuIno.95Gao.o5Se2 и барьеров Шоттки из них
3.4. Фотоэлектрические свойства барьеров Шогтки In/CuGaS2
3.5. Фотовольтаический эффект в барьеров Шоттки In/AgGaS2
3.6. Фоточувствительность структур на основе CuAlSe2
3.7. Фотоэлектрические свойства гетероко! 1тактов InSe/CuAlS2
3.8. Выводы

4. Создание и фотоэлектрические свойства тонкопленочных структур на тройных полупроводниках.
4.1. Введение
4.2. Фоточувствительность структур из лазерно-осажденных пленок соединений A,B,IICV12 и их твердых растворов
4.3. Фоточувствительность ячеек тонкая пленка Си1пЗе2/электролит
4.4. Фотоэлектрохимические ячейки на стеклообразных полупроводниках AnBlvCv2
4.5. Фотопроводимость тонких пленок CuInSe2
4.6. Поляризационная фоточувствительность тонкопленочных гетероструктур CdS/CuInSe2
4.7. Наведенный фотоплеохроизм тонкопленочных солнечных элементов ZnO/CdS/Cu(ln,Ga)Se2
4.8. Фотопреобразование в гетероструктурах In203/CdS/CuInSe2
4.9. Наведенный фотоплеохроизм структур, полученных термообработкой CuInSe2 в
различных средах
4.10. Выводы
5. Исследования поляризационной фоточувствительности барьеров Шоттки на полупроводниках AInBv.
5.1. Введение
5.2. Широкополосный наведенный фотоплеохроизм поверхностно - барьерных структур
5.2.1. Поляриметрический эффект в структурах Au/монокристалл GaAs
5.2.2. Поляриметрические свойства БШ металл/эпитаксиальный слой GaAs
5.2.3. Поляризационная фоточувствительность БШ на объемных кристаллах GaP
5.2.4. Фотоплеохроизм эпитаксиальных GaP структур с БШ
5.2.5. Фотоплеохроизм p-n-GaP структур
5.2.6. Поляризационная фоточувствительность варизонных структур на эпитаксиальных слоях твердых растворов AmBv
5.3. Селективный наведенный фотоплеохроизм барьеров Шоттки
5.3.1. Узкополосная поляризационная фоточувствительность структур Au/n-GaAs
5.3.2. Селективный поляриметрический эффект барьеров Шоттки Au/n-GaAs03P(,
5.4. Усиление наведенного фотоплеохроизма в структурах с барьером Шоттки
5.4.1. Фотоплеохроизм двухбарьерных структур Au/n-GaAs/Au
5.4.2. Гйгантский селективный фотоплеохроизм структур Au/n-GaP/p-Si
5.5. Выводы
6. Проявления поляризационной фоточувствителыюсти в структурах на элементарных полупроводниках Si и Ge.
6.1. Введение
6.2. Поляризационная фоточувствительность солнечных элементов ITO/Si
6.3. Фоточувствительность гетероструктур a-Si:H/c-Si
6.4. Фоточувствительность гетероструктур a-Si:H/p-CulnSe2
6.5. Фоточувствительность гетероструктур пористый кремний/кремний
6.6. Осцилляции наведенного фотоплеохроизма в тонкопленочных структурах In(Au)/Si
6.7. Фоточувствительность оптических гетероконтактов пористый
кремний/слоистые полупроводники А11 Bvl
6.8. Поляризационная фоточувствительность гетероструктур p-Ge/n-CdGeP2
6.9. Выводы
7. Поляризационная фоточувствительность гетероструктур на основе полупроводников AmBv и АПВУ|.
7.1. Введение /. . . ... . . .
7.2. Фоточувствительность гетероструктур n-CdS/p-InP
7.3. Фоточувствительность структур (p^p'JInP/n^-CdS
7.4. Фотопреобразование в солнечных элементах 1ТО/р+-р'-1пР
7.5. Фоточувствительность гетероструктурна основе GaN
7.5.1. Фоточувствителыюсть гетероструктур GaAs:N/GaAs и GaP:N/GaP
7.5.2. Фотоэлектрические явления в гетероструктурах GaN/GaP
7.6. Фоточувствительность гетероструктур GaAlAs/GaAs в линейно-поляризованном свете
7.7. Выводы
8. Поляризационная фоточувствителыюсть гетероструктур A,nBv/Si(Ge) и эффект гигантского наведенного фотоплеохроизма.
8.1. Введение
8.2. Наведенный фотоплеохроизм гетероструктур n-GaP/p-Si
8.3. Поляризационная фоточувствительность гетероструктур n-GaAs^P^/p-Si
8.4. Поляризационные свойства фоточувствительности эпитаксиальных GaP- структур
на Si-подложках
8.5. Поляризационная фоточувствительность гетероструктур GaN/Si
8.6. Фотоэлектрические явления в гетероструктурах p-GaAs/n-Ge
8.7. Эффект усиления наведенного фотоплеохроизма
8.8. Выводы
Заключение
Приложение:
Поляризационная фоточувствительность полупроводников.
П1.І. История проблемы
П 1.2. Взаимодействие электромагнитной волны с полупроводником
П1.3. Явление фотоплеохроизма в полупроводниках
П 1.4. Поляризационная фотоэлектрическая спектроскопия полупроводников
П1.4.1. Измерения характеристик естественного фотоплеохроизма
П1.4.2. Измерения характеристик наведенного фотоплеохроизма
Список литературы

Закономерности влияния пассивации на ФЛ тройных соединений заключаются в следующем. Из рис. 16 и 17 и табл.З следует, что сульфидирование поверхности тройных соединений не изменяет
Таблица 3: Люминесцентные свойства тройных полупроводников с пассивированным слоем.
Полупроводник р, см'3 и„, см2/В-с ЙоЛ эВ Г/10га
С651Аз2 3-1016 350 1.54 6
гпСиРг 8-1016 45 1.425 5
СиОаЗе2 5-Ю'7 20 1.475 2
г-А§1п82 2-1016 35 2.015 4
1.910 1
1.720 1
спектральный контур и энергетическое положение максимумов полос ФЛ. Это позволяет считать, что пассивация не изменяет электронный спектр тройных соединений, как это имеет место при анодном травлении (п. 1.4.1). Сульфидирование вызывает во всех исследовавшихся веществах только возрастание интенсивности ФЛ по отношению к интенсивности ФЛ несульфидированной поверхности полупроводников 1т / 10т (см. Табл. 3).
В случае r-AgInS г спектр ФЛ включает три полосы с существенно различной природой излучательных переходов (рис. 17). Видно, что наиболее сильное возрастание интенсивности (в 4 раза) наблюдается для самой высокоэнергетичной полосы, связанной с краевой люминесценцией. Более длинноволновые полосы с максимумами при 1.91 и 1.72 эВ, обусловленные излучательными переходами в донорно-акцепторных парах или между локальными уровнями дефектов и свободной зоной, также после сульфидирования усиливаются, но существенно слабее по сравнению с краевым излучением.
В целом, экспериментальное изучение фотолюминесценции свидетельствует о том, что использованный процесс сульфидирования поверхности тройных полупроводников двух разных классов и различного атомного состава приводит к существенному снижению скорости поверхностной безизлучательной рекомбинации. Неизменность формы полос и энергетического положения их максимумов при сульфидировании свидетельствуют о том, что снижение скорости поверхностной рекомбинации происходит без изменений доминирующих каналов излучательной рекомбинации.