WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

Уменьшение остаточной микродеформации с ростом Квантово-размерный эффект температуры синтеза свидетельствует об уменьшении Наблюдаемое изменение Eg трудно связать с кванконцентрации дефектов решетки в пленках, полученных тово-размерным эффектом. Действительно, такие эффекпри высоких температурах. Исходя из вышеизложенного ты наблюдались в CdS в области существенно меньших можно подтвердить вывод, сделанный из РФА, что размеров кристаллитов (35 [16], 50-100 [17]), радипленки, полученные методом пиролиза из водного расус экситона Бора в CdS составляет 24 [18]. Принимая твора тиомочевинных соединений с хлоридом кадмия, во внимание, что дефектная структура и соотношение являются упруго деформированными, причем степень дефектов в пленках сильно меняются в зависимости от деформации наименьшая при высоких температурах.

температуры синтеза, скорее всего, именно дефектная Таким образом, рост энергии запрещенной зоны обуструктура ответственна за такие изменения Eg.

словлен уменьшением деформации, вызванной уменьУменьшение вклада сфалеритной модификации шением концентрации дефектов в пленках. Некоторое Энергия запрещенной зоны при низких температуснижение Eg и 1/ при T = 550C объясняется, порах синтеза соответствует сфалеритной модификации видимому, изменением качества пленок при высоких пленок CdS [12], при высоких — вюрцитной. Поэтому температурах.

разумно учесть, что полученные данные могут быть Мы полагаем, что наблюдаемое увеличение Eg и объяснены и присутствием в пленках наряду с вюризменение параметров СВЧ фотопроводимости (рост цитной структурой также небольших вкраплений сфаамплитуды фотоотклика) с увеличением температуры леритной модификации, которые с ростом температуры синтеза обусловлено уменьшением деформации крисинтеза исчезают, либо происходит фазовый переход сталлической решетки, что в свою очередь обусловлено сфалерит-вюрцит. Однако данные РФА показывают, что уменьшением содержания хлора в пленке при высоких пленка кристаллизуется в основном в гексагональную температурах (например, по данным химического ана(вюрцитоподобную) решетку. Зависимости изменения лиза в пленке, полученной при T = 350C, содержание вклада сфалеритной модификации от температуры синхлора достаточно высокое — 3.3%). Данный вывод теза не прослеживается, что опровергает данную верподтверждается измерениями рекомбинационной люмисию.

несценции проведенными на этих же образцах в [2], где Зависимость от параметров решетки показано, что при T > 400C концентрация дефектов ClS Для чистого CdS параметры решетки таковы: уменьшается и вместо них появляются дефекты OS.

a = 4.1409, c = 6.7198, c/a = 1.6228 [11]. Объяснить рост амплитуды фотоотклика с темпераОтношение постоянных решетки (c/a) приблизитель- турой синтеза можно увеличением подвижности либо в но равно 1.623 для всех пленок, что соответствует объеме зерна, либо на межзеренных границах. Суммарзначению для порошков [19], но меньше идеального ный ток через поликристалл определяется как проводизначения (1.633) для плотно упакованной гексагональ- мостью зерен, так и механизмом перехода носителей из Физика и техника полупроводников, 2006, том 40, вып. Влияние условий пиролиза аэрозоля водных растворов тиомочевинных комплексов... одного зерна в другое, т. е. проводимостью межзеренных влиять на высоту межзеренных барьеров и тем самым границ. Как правило, проводимость кристаллов значи- существенно изменять дрейфовую подвижность электтельно выше, чем межзеренных границ. Поэтому рост ронов.

амплитуды фотоотклика с температурой синтеза следует Авторы выражают свою глубокую признательность отнести к росту подвижности в области межзеренных М.Г. Каплунову за измерения спектров диффузного отграниц, обусловленному понижением высоты потенциражения.

альных барьеров на границах зерен.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ Для понимания природы барьеров можно обратиться к (проекты № 03-03-32202-а и 03-03-96404-р2003цчр).

так называемой „ловушечной модели“ [21–24]. В основе ее лежит предположение, что электрические свойства поликристаллических образцов определяются захватом Список литературы носителей на оборванные связи атомов, локализованных на межзеренных границах. Захват носителей может [1] J. Lee, T. Tsakalakos. Nanostruct. Mater., 8 (4), 381 (1997).

приводить к двум эффектам: к снижению концентрации [2] Ю.В. Метелева, А.В. Наумов, Н.Л. Сермакашева, В.Н. Сесвободных носителей, участвующих в проводимости, и менов, Г.Ф. Новиков. Хим. физика, 20 (9), 39 (2001).

к существенному уменьшению их подвижности из-за [3] В.Н. Семенов, А.В. Наумов. Вестн. ВГУ. Сер. химия, биология, 2, 50 (2000).

рассеяния на возникающих на границах потенциальных [4] Ю.В. Метелева, Н.Л. Сермакашева, В.Н. Семенов, Г.Ф. Нобарьерах. Эффективное значение подвижности в этом виков. Хим. физика, 20 (7), 30 (2001).

случае определяется выражением [24] [5] А.В. Наумов, Ю.В. Метелева, Н.Л. Сермакашева, В.Н. Семенов, Г.Ф. Новиков. ЖПС, 69 (1), 104 (2002).

Le Eb µ = exp -, [6] Я.С. Уманский, Ю.А. Скаков, А.Н. Иванов, Л.Н. Расторгу2mkTm kTm ев. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия (М., Металлургия, 1982).

где Eb = eVb — высота энергетического барьера, e —за[7] Н.Л. Сермакашева, Г.Ф. Новиков, Ю.М. Шульга, В.Н. Серяд электрона, m — эффективная масса, L — средменов. ФТП, 38 (4), 395 (2004). [N.L. Sermakasheva, ний линейный размер кристаллита, Tm — температура G.F. Novikov, Yu.M. Shul’ga, V.N. Semenov. Semiconductors, образца, k — постоянная Больцмана. Потенциал Vb 38 (4), 380 (2004).] линейно зависит от концентрации примеси N в зерне и [8] Г.Ф. Новиков, С.Г. Неманов, М.В. Алфимов. Опт. и спектр., 75 (6), 1244 (1993).

определяется, например, выражением Vb = eL2N/8 [24], [9] R.J. Deri, J.P. Spoonhower. Photogr. Sci. Eng., 28 (3), где — статическая диэлектрическая проницаемость.

(1984).

Наблюдавшееся нами увеличение дрейфовой подвиж[10] R.J. Deri, J.P. Spoonhower. Phys. Rev. B, 25 (4), 2821 (1982).

ности электрона с увеличением температуры синте[11] N. Razik. J. Mater. Sci. Lett., 6, 1443 (1987).

за (T > 400C) при сохранении 1 const, казалось [12] Физические величины. Справочник, под ред. И.С. Григобы, принципиально противоречит обсуждаемой ловурьева, Е.С. Мейлихова (М., Энергоатомиздат, 1991).

шечной модели, поскольку время жизни =(ksNtr)-1, [13] V. Kumar, T.P. Sharma. J. Phys. Chem. Sol., 59 (8), где Ntr — концентрация центров захвата электрона (tr), (1998).

ks — константа скорости реакции захвата электрона [14] Ю.И. Уханов. Оптические свойства полупроводников (М., Наука, 1977).

ks [15] J.P. Enriquez, X. Mathew. Sol. Energy Mater. & Solar Cells, e- + tr - etr. (3) 76, 313 (2003).

[16] R. Reisfeld. J. Alloys Comp., 341, 56 (2002).

Заметим, однако, что в силу высокой подвижности [17] В.Б. Зайцев, А.В. Зотеев, В.В. Клечковская, Т.В. Панова, электронов, характерной для CdS, реакция (3) может Г.С. Плотников, Е.В. Ракова, Н.Д. Стёпина. Химия и протекать как в объеме кристаллита, так и на его компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщеповерхности. Поэтому характеристическое время жизни ния. Матер. докл. VII Всеросс. конф. „Структура и свободного электрона может быть представлено как динамика молекулярных систем“ (2001).

[18] Jin Z. Zhang. Acc. Chem. Res., 30 (16), 423 (1997).

1/ = 1/V + 1/S, (4) [19] A.E. Rakhshani, A.S. Al-Azab. J. Phys.: Condens. Matter, 12, 8745 (2000).

где V — время до захвата в объеме кристаллита, [20] E. Lifshin. X-ray Characterization of Materials а S характеризует время жизни носителя до захвата (Wiley-VCH, N. Y., 1999) p. 37.

[21] I.Y.W. Seto. J. Electrochem. Soc., 122, 701 (1975).

межзеренной границей. По-видимому, вклад второго [22] G. Bassarani, B. Ricco. J. Appl. Phys., 49, 11 (1978).

слагаемого в правой части (4) мал. Поэтому в наших [23] I.Y.W. Seto. J. Appl. Phys., 46, 5247 (1975).

экспериментах характеристическое время спада быстрой [24] С.А. Колосов, Ю.В. Клевков, А.Ф. Плотников. ФТП, 38 (4), компоненты СВЧ фотоотклика для пленок, полученных 473 (2004).

при T > 400C, практически не менялось при изменении T. Однако именно второй член в правой части (4) — Редактор Л.В. Шаронова захват на поверхности кристаллитов — может заметно Физика и техника полупроводников, 2006, том 40, вып. 518 Н.Л. Сермакашева, Ю.М. Шульга, Ю.В. Метелева, Г.Ф. Новиков Microwave photoconductivity of cadmium sulphide films prepared in different conditions by pyrolysis of aerosol of aqueous solutions of thiocarbamide complexes N.L. Sermakasheva, Yu.M. Shul’ga, Yu.V. Meteleva, G.F. Novikov Institute of Problems of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, 142432 Chernogolovka, Russia

Abstract

The parameters of the microwave absorption photoresponse caused by short pulse of nitrogen laser (337 nm, 10 ns) in micrometer-thick CdS films are studied by cavity method in the 3-cm frequency range. The films were prepared by the pulverization method from thiocarbamide coordination compounds at a substrate heated to 250-550C. The dependence on the film synthesis temperature for the microwave-photoconductivity response parameters, the band gap energy, and the microdeformation of the crystal lattice was found.

Физика и техника полупроводников, 2006, том 40, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.