Процессы захвата и рекомбинации неравновесных носителей заряда в аморфных слоях As-Se и As(Sb)2Se3:Sn
|
СтатусДиссертация была зашищена 30 июня 2010Утверждена Национальным Советом 6 октября 2010 Автореферат – 0.42 Mb / на румынском |
Ключевые слова
аморфный полупроводник, тонкие плёнки, показатель преломления, процесс захвата, процесс рекомбинации, остаточное фотопроводимость, фотоэлектрическая ёмкость, плотность локализированных состояний, распределение локализированных состояний, голографическая запись, фоточувствительный элементАннотация
Диссертация была оформлена в г. Кишинёве в 2010г, написана на румынском языке, содержит введение, 4 главы, выводы, 140 литературные ссылки, 108 страниц основного текста, 57 рисунков, 5 таблиц. Диссертация посвящена комплексному исследованию оптических и фотоэлектрических свойств аморфных слоев халькогенидных систем As100-xSex (x=40÷98), As2Se3:Snx и Sb2Se3:Snx с концентрацией 0÷10.0 at.% Sn.
Экспериментально было установлено, что с увеличением концентрации As в халькогенидной системе As100-хSex и концентрации Sn в As2Se3:Snx и Sb2Se3:Sn порог оптического поглощения смещается в красную область спектра. Из спектров оптического поглощения были определены значения коэффициентов оптического преломления, была установлена их зависимость от состава аморфного слоя, изменения коэффициента преломления под воздействием излучения и тпрмической обработки. В аморфных слоях As100-хSex был изучен эффект фотопотемнения и процесс записи голографической информации, экспериментальные данные были сопоставлены с изменением коэффициента преломления.
Экспериментальные результаты касающиеся спектров стационарной фотопроводимости и релаксации фототока были использованы для расчетов функции распределения локализованных состояний (DOS) и энергетических параметров аморфных слоев As100-хSex и As2Se3:Sn. Полученные экспериментальные данные показывают, что характерное время захвата носителей электрического заряда на глубоких ловушках в аморфных слоях As2Se3 увеличивается с увеличением количества примеси Sn. Состав аморфной пленки, концентрация примесей Sn и дополнительное освещение влияют на форму кривых релаксации фотоэлектрического тока и функции распределения DOS.
Спад остаточной фотопроводимости As2Se3:Sn с типичной постоянной времени τ=2,2÷25,3 c. описан затянутой экспоненциальной функцией. Эффект остаточной фотопроводимости возникает благодаря существованию в изучаемых материалах состояний глубоко локализованных дефектов. Широкое распределение состояний дефектов по энергии с центром при 1,4 eV, у которых энергия возбуждения меньше чем ширина запрещенной зоны были замечены во всех аморфных слоях As2Se3:Sn. Были оценены основные параметры этих локализованных состояний, их концентрация, энергетическое положение максимума распределения, полуширина, и т.д. Экспериментальные результаты интерпретированы в рамках модели дефектов D+ и D- в соотношении с отрицательной энергией. Для определения функции DOS также были использованы экспериментальные данные касающиеся кинетики релаксации фотопроводимости. Было установлено, что для всех аморфных слоев системы As100-хSex энергетическое распределение локализированных состояний g(E) характеризуется широким максимумом, находящимся в близи середины запрещенной зоны. Оценки показывают, что для аморфных слоев As100-хSex с составом x>60, имеет место немонотонное изменение концентрации ловушек в зависимости от состава x=72÷80. В области данного максимума концентрация ловушек Nt=2,4x10-17 cm-3. Было доказанно, что в этой области преобладают пара координированных дефектов типа As4 +, Se1-.
На основе исследуемых материалов были сформулированы практические
рекомендации для использования аморфных слоев халькогенидной системы As100-хSex в
качестве записывающих сред оптической и голографической информации. Аморфные слои
As2Se3:Sn могут быть использованы в качестве фоточувствительных элементов фотонных
детекторов.( (Patent MD No. 3548).
Основные результаты диссертации были опубликованы в 45 научных работах.
Официальные оппоненты
- Mihail Caraman
доктор хабилитат, профессор, Государственный Университет Молдовы - Dormidont Şerban
доктор хабилитат, Институт прикладной физики
Диссертации
