Исследование структуры и времен жизни фотогенерированных носителей тока твердых растворов на основе теллурида кадмия в системах CdTe–Sb2Te3 и CdTe–CdSb

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Проведено исследование структуры твердых растворов CdTe–Sb2Te3 и CdTe–CdSb (от 0 до 1019 ат. Sb см–3), полученных методом многостадийного твердофазного синтеза из элементов. Обнаружено, что при введении сурьмы Sb3+ в теллурид кадмия наблюдается уменьшение объема элементарной ячейки, а при введении Sb3- – увеличение. Показано, что параметры кристаллической решетки плавно меняются вплоть до концентрации сурьмы 1018 ат. см-3 в обеих системах, тогда как при увеличении концентрации сурьмы >1018 ат. Sb см-3 характерно резкое изменение объема элементарной ячейки, обусловленное существенным изменением структуры. Методом время-разрешенной микроволновой фотопроводимости изучена кинетика гибели носителей тока. Обнаружено, что при внесении в CdTe сурьмы пороговой концентрации (1018 ат. Sb см-3) наблюдается увеличение времен жизни фотогенерированных носителей тока, что можно связать с образованием ассоциатов дефектов и процессом самокомпенсации при легировании.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. В. Гапанович

ФИЦ ПХФ и МХ РАН; ФФФХИ МГУ им. М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: gmw1@mail.ru
Россия, 142432, г. Черноголовка, Московская обл., просп. Академика Семенова, 1; 119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 51

Е. В. Рабенок

ФИЦ ПХФ и МХ РАН

Email: gmw1@mail.ru
Россия, 142432, г. Черноголовка, Московская обл., просп. Академика Семенова, 1

Е. Н. Кольцов

ФИЦ ПХФ и МХ РАН; МФТИ

Email: gmw1@mail.ru
Россия, 142432, г. Черноголовка, Московская обл., просп. Академика Семенова, 1; 141701, г. Долгопрудный, Московская область, Институтский пер., 9

В. В. Ракитин

ФИЦ ПХФ и МХ РАН

Email: gmw1@mail.ru
Россия, 142432, г. Черноголовка, Московская обл., просп. Академика Семенова, 1

В. А. Геворкян

Российско-Армянский университет

Email: gmw1@mail.ru
Армения, 0051; г. Ереван, ул. Овсепа Эмина, 123

Д. С. Луценко

ФИЦ ПХФ и МХ РАН; МГУ им. М.В. Ломоносова

Email: gmw1@mail.ru

xимический факультет

Россия, 142432, г. Черноголовка, Московская обл., просп. Академика Семенова, 1; 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 3

Список литературы

  1. Luque A., Hegedus S. Handbook of Photovoltaic Science and Engineering. UK, Chichester: John Wiley & Sons, Ltd, 2011. 1105 p.
  2. Powalla M., Paetel S., Ahlswede E. et al. // Applied Physics Reviews. 2018. V. 5. № 4.
  3. Shockley W., Queisser H.J. // J. Applied Physics. 1961. № 32. P. 510.
  4. Косяченко Л.А. // Физика и техника полупроводников. 2006. Т. 40. № 6. С. 730.
  5. Kranz L., Gretener C., Perrenoud J. et al. // Nature communications. 2013. V. 4. № 1. P. 2306.
  6. Hehong Zhao et al. // In Proc. 33rd IEEE “Photovoltaic Specialists Conference”, 2008.
  7. Khan I.S. et al. // In Proc. 42nd IEEE “Photovoltaic Specialists Conference”, 2015.
  8. Ali M.H., Moon M.M.A., Rahman M.F. // Materials Research Express. 2019. V. 6. № 9. P. 095515.
  9. McCandless B.E., Buchanan W.A., Thompson C.P. et al. // Scientific reports. 2018. V. 8. № 1. P. 14519.
  10. Picos-Vega A., Ramírez-Bon R., Espinoza-Beltrán F.J. et al. // Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. 1997. V. 15. № 5. P. 2592.
  11. Kadys A., Sudzius M., Jarasiunas K. et al. // Physica Status Solidi (b). 2007. V. 244. № 5. P. 1675.
  12. Fochuk P., Grill R., Nykonyuk Y. et al. // IEEE Transactions on Nuclear Science. 2007. V. 54. № 4. P. 763.
  13. Kanie H., Ogino K., Kuwabara H. et al. // Physica Status Solidi (b). 2002. V. 229. № 1. P. 145.
  14. Nair J.P., Jayakrishnan R., Chaure N.B. et al. // Semiconductor science and technology. 1998. V. 13. № 3. P.340.
  15. Nair J.P., Chaure N.B., Jayakrishnan R. et al. // J. Physics and Chemistry of Solids. 2002. V. 63. P. 31.
  16. Kraft D., Späth B., Thißen A. et al. // MRS Online Proceedings Library. 2002. V. 763. № 33.
  17. Paudel N.R., Wieland K.A., Compaan A.D. // J. Materials Science: Materials in Electronics. 2015. № 26. P.78.
  18. Novikov G.F. // J. Renewable and Sustainable Energy. 2015. V. 7. № 1. P. 011204.
  19. Khan I.S. PhD Thesis. Tampa: Department of Electrical Engineering College of Engineering University of South Florida, 2018.
  20. Гапанович М.В., Рабенок Е.В., Голованов Б.И. и др. // Физика и техника полупроводников. 2021. Т. 55. № 12. С. 1176.
  21. Гапанович М.В, Радычев Н.А., Рабенок Е.В. и др. // Неорганические материалы. 2007. Т. 43. № 10. С. 1190.
  22. Mathew X., Sebastian P.J. // Solar energy materials and solar cells. 1999. V. 59. № 1–2. P. 85.
  23. Рабенок Е.В., Гапанович М.В., Новиков Г.Ф. и др. // Физика и техника полупроводников. 2009. Т. 43. № 7. С. 878.
  24. Rudolph P. // Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials. 1994. V. 29. № 1–4. P. 275.
  25. Hofmann D.M., Stadler W., Christmann P. et al. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 1996. V. 380. № 1–2. P. 117.
  26. Rabenok E.V., Galanovich M.V., Novikov G.F. et al. // Semiconductors. 2009. № 43. P. 846.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Данные РФА для образцов CdTe–Sb2Te3 (а) и CdTe–CdSb (б): 1 – исходный CdTe, 2 – 5 × 1016 ат. Sb см–3, 3 – 1017 ат. Sb см–3, 4 – 1018 ат. Sb см–3, 5 – 1019 ат. Sb см–3.

Скачать (174KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимость объема элементарной ячейки от концентрации сурьмы в синтезированных образцах.

Скачать (85KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Спады микроволновой фотопроводимости. (a) CdTe–Sb2Te3, (б) CdTe–CdSb. I = 1016 фотон/см2 за импульс.

Скачать (258KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024