Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Влияние нанокристаллов германия и селенида цинка на фотоэлектрические свойства гетероструктуры n-GaAs – p-(GaAs)0,69(Ge2)0,17(ZnSe)0,14

https://doi.org/10.15518/isjaee.2019.10-12.043-051

Полный текст:

Аннотация

Определены технологические условия выращивания пленки твердого раствора (GaAs)1-x-y(Ge2)x(ZnSe)y на подложках GaAs методом жидкофазной эпитаксии из оловянного раствора-расплава. Выращенные эпитаксиальные пленки имели толщину ~ 10 мкм, n-тип проводимости с удельным сопротивлением ~ 0,1 Ом·см и концентрацию носителей тока 5,1·1017 см-3. Исследована спектральная фоточувствительность гетерострук-тур n-GaAs – p-(GaAs)0,69(Ge2)0,17(ZnSe)0,14 и обнаружены два явных пика, соответствующих нанокристаллам Ge с соединениями молекул GaAs и квантовым точкам ZnSe. Показано, что спектр фоточувствительности исследуемого твердого раствора обладает шестью гауссовыми компонентами, которые соответствуют парным атомам Gе2 и соединениям AsGe, GaGe, GeSe, AsZn, GaSe и ZnSe. Представлены пространственные конфигурации тетраэдрических связей в пределах нанокластеров, образуемых примесями Ge и ZnSe на основе элементарной ячейки GaAs. Кроме того, установлено, что нанокластеры в твердом растворе (GaAs)1-x(Ge2)x состоят из трех атомов As, двух атомов Gе и трех атомов Ga. Поскольку элементарная ячейка решетки с алмазоподобной структурой состоит из восьми атомов, линейные размеры нанокластера будут следующими: 5,6Å; 5,6Å; 5,6 Å. В нанокластере в твердом растворе (GaAs)1-x-y(Ge2)х(ZnSe)y, образованном молекулами GaAs, ZnSe и парными атомами Ge2, находятся 14 атомов: пять атомов As, два атома Gе, один атом Se, один атом Zn и пять атомов Ga, то есть атомы As и Gа связываются атомами Gе, Zn и Se, поэтому линейные размеры нанокластеров становятся: 5,6Å; 5,6Å; 10 Å. Таким образом, матричная решетка состоит из молекул GaAs и парных атомов Ge2, а молекулы ZnSe находятся в их поверхностных дефектоспособных областях. В связи с тем что молекулы селенида цинка и соединения селенида германия образуют три акцепторных уровня в валентной зоне GaAs, а параметр решетки ZnSe незначительно больше, чем параметр матричной решетки, в местах расположения ZnSe наблюдаются микроискажения решетки. Эти искажения обладают повышенным потенциалом, который способствует образованию нанокристаллов ZnSe.

Об авторах

С. З. Зайнабидинов
Андижанский государственный университет им. З.М. Бабура
Узбекистан

Сиражиддин Зайнабидинович Зайнабидинов - доктор физико-математических наук, профессор кафедры физики

д.129, ул. Университетская, г. Андижан, 170100



А. Й. Бобоев
Андижанский государственный университет им. З.М. Бабура; Институт ядерной физики Академии наук Республики Узбекистан
Узбекистан

Акрамжон Юлдашбоевич Бобоев - младший научный сотрудник, Институт ядерной физики АН РУз

д.129, ул. Университетская, г. Андижан, 170100, 

д. 1, ул. Хуросон, г. Ташкент, 100214



Ж. Н. Усмонов
Андижанский государственный университет им. З.М. Бабура
Узбекистан

Жохонгир Нишонбоевич Усмонов - докторант Андижанского государственного университета

д.129, ул. Университетская, г. Андижан, 170100



Список литературы

1. Блохин, С.А. Фотоэлектрические преобразователи AlGaAs/GaAs с массивом квантовых точек InGaAs / С.А. Блохин [и др.] // Физика и техника полупроводников. – 2009. – Т. 43. – Вып. 4. – С. 537–542.

2. Мукашев, Б.Н. Исследования процессов получения кремния и разработка технологий изготовления солнечных элементов / Б.Н. Мукашев [и др.] // Физика и техника полупроводников. – 2015. – Т. 49. – Вып. 10. – С. 1421–1428.

3. Saidov, A.S. Peculiarities of Photosensitivity of n-(GaAs)–p-(GaAs)1–x–y(ZnSe)x(Ge2)y Structures with Quantum Dots / A.S. Saidov [et al.] // Applied Solar Energy. – 2015. – Vol. 51. – Iss. 3. – P. 206–208.

4. Aroutiounian, V. Quantum dot solar cells / V. Aroutiounian [et al.] // Appl. Phys. – 2001. – No. 89. – P. 2268.

5. Ledentsov, N.N. Quantum dot heterostructures: fabrication, properties, lasers / N.N. Ledentsov [et al.] // Fiz. Tekh. Poluprovodn. – 1998. – No. 32. – P. 385.

6. Saidov, A.S. Growth of solid solutions of re-placement (GaAs)0.69(Ge2)0.17(ZnSe)0.14 and (GaAs)0.76(ZnSe)0.15(Ge2)0.09 / A.S. Saidov, A.Y. Boboev // The International Symposium “New Tendencies of Developing Fundamental and Applied Physics: Problems, Achievements, Prospectives” November 10–11, 2016. – Р. 178–180.

7. Zainabidinov, A.S. Growth, Structure, and Properties of GaAs-Based (GaAs)1-x-y(Ge2)x(ZnSe)y Epitaxial Films / A.S. Zainabidinov [et al.] // Semiconductors. – 2016. – Vol. 50. – No. 1. – P. 59–65.

8. Саидов, А.С. Жидкостная эпитаксия компенсированных слоев арсенида галлия и твердых растворов на его основе / А.С. Саидов, М.С. Саидов, Э.А. Кошчанов. – Ташкент: Издательство «Фан», 1986. – С. 127.

9. Хлудков, С.С. Диффузия примесей в арсениде галлия, диффузионные структуры и приборы / С.С. Хлудков // Вестник Томского государственного университета общенаучный периодический журнал. –2005. – № 285. – С. 84–94.

10. Журавлев, К.С. Исследование комплексообразования в эпитаксиальном сильно легированном p-GaAs :Ge методом фотолюминесценции / К.С. Журавлев [и др.] // ФТП. – 1990. – Т. 24. – Вып. 9. – С. 1645–1649.

11. Zainabidinov, S. Structural characteristics of n-GaAs – p-(GaAs)1–x–y(Ge2)x(ZnSe)y heterostructures / S. Zainabidinov, M. Kalanov, A. Boboev // Международная конференция «Фундаментальные и прикладные вопросы физики», 13–14 июня 2017 г. – С. 107–110.

12. Бобоев, А.Й. Электрические и фотоэлектрические свойства эпитаксиальных пленок (GaAs)1-x-y(Ge2)x(ZnSe)y / А.Й. Бобоев [и др.] // УФЖ. – 2015. – Вып. 17. – № 4. – С. 218–224.

13. Aleshkin, Ya.Direct band Ge and Ge/InGaAs quantum wells in GaAs/ Ya. Aleshkin, A.A. Dubinov // J. Appl. Phys. – 2011. – Vol. 109. – No. 123. – P. 107.

14. Полушина, И.К. Электрические и люминесцентные свойства монокристаллов GaAs--AIIBIVCV2/ И.К. Полушина, В.Ю. Рудь, Ю.В. Рудь // ФТП. – 1999. – Т. 33. – Вып. 6. – С. 697–700.

15. Блецкан, Д.И. Влияние отклонения от стехиометрии и легирования на спектры фотопроводимости слоистых кристаллов GeSe / Д.И. Блецкан, Й.Й. Мадяр, В.Н. Кабаций //ФТП. – 2006. – Т. 40. –Вып. 2. – С. 142–147.

16. Саидов, А.С. Выращивание пленок твердого раствора (GaAs)1-x(ZnSe)x и исследование их структурных и некоторых фотоэлектрических свойств / А.С. Саидов [и др.] // ФТТ. – 2011. – Т. 53. – Вып. 10. – С. 1910–1919.

17. Супрун, С.П. Эпитаксия ZnSe на GaAs при использовании в качестве источника соединения ZnSe / С.П. Супрун, В.Н. Шерстякова // ФТП. – 2009. – Т. 43. – Вып. 11. – С. 1570–1575.

18. Ткаченко, И.В. Механизм дефектоутворення та люминесценции у бездомишкових и легированих теллуром кристаллах селениду цинку / И.В. Ткаченко // Дис. канд. физ.-мат. наук, 2005. – 136 с.

19. Зайнабидинов, С.З. Высокоразрешающие рентгенодифракционное исследования пленок твердых растворов (GaAs)1-x-y(Ge2)x(ZnSe)y/ С.З. Зайнабидинов // ДАНРУз. – 2015. – No. 3. – С. 18–21.

20. Случанская, И.А. Основы материаловедения и технологии полупроводников / И.А. Случанская. – М.: Мир, 2002. – С. 380.

21. Саидов, М.С. Твердые растворы многокомпонентных полупроводниковых соединений с нано-дефектами и примесные вольтаические эффекты в фотоэлементах/ М.С. Саидов // Гелиотехника. – 2006. – No. 4. – С. 48–54.


Для цитирования:


Зайнабидинов С.З., Бобоев А.Й., Усмонов Ж.Н. Влияние нанокристаллов германия и селенида цинка на фотоэлектрические свойства гетероструктуры n-GaAs – p-(GaAs)0,69(Ge2)0,17(ZnSe)0,14. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2019;(10-12):43-51. https://doi.org/10.15518/isjaee.2019.10-12.043-051

For citation:


Zainabidinov S.Z., Boboev A.Y., Usmonov J.N. Influence of Germanium and Zinc Selenium Nanocrystals on the Photoelectric Properties of the n-GaAs – p-(GaAs)0.69(Ge2)0.17(ZnSe)0.14 Heterostructure. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2019;(10-12):43-51. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee.2019.10-12.043-051

Просмотров: 194


ISSN 1608-8298 (Print)