ФОТОЕЛЕКТРИЧНІ ТА П’ЄЗООПТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ТВЕРДИХ РОЗЧИНІВ Cu1-xZnx InS2

Автор(и)

  • О. В. Новосад Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки
  • В. В. Божко Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки
  • І. В. Кітик Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки
  • В. Вертеліс Кафедра фізики напівпровідників та Інститут прикладних наук, Вільнюський університет
  • А. Некрошюс Кафедра фізики напівпровідників та Інститут прикладних наук, Вільнюський університет
  • В. Кажукаускас Кафедра фізики напівпровідників та Інститут прикладних наук, Вільнюський університет

DOI:

https://doi.org/10.18524/1815-7459.2015.1.104473

Ключові слова:

монокристали, дефекти, фотопровідність, релаксація, п’єзооптичний ефект

Анотація

Досліджені фотопровідність та ІЧ-індукований п’єзооптичний ефект в твердих розчинах Cu1-xZnx InS2 . На основі досліджень спектрів фотопровідності при Т≈300 К встановлено, що, збільшуючи вміст Zn в Cu1-xZnx InS2 , можна плавно змінювати положення області максимальної фоточутливості від ~0,8 мкм, для кристалів із вмістом 4 мол. % ZnIn2 S4 , до ~0,73 мкм, для CuInS2 -ZnIn2 S4 з 16 мол. % ZnIn2 S4 . Найбільш фоточутливими виявились монокристали з 8 мол. % ZnIn2 S4 . При більш низьких температурах (30-100 К) спостерігались довготривалі процеси релаксації фотопровідності. Максимуми температурних залежностей п’єзооптичних коефіцієнтів для зразків різного компонентного складу відповідали Т≈60 К. Найвищі значення п’єзооптичних коефіцієнтів властиві монокристалам з 8 мол. % ZnIn2 S4 .

Біографії авторів

О. В. Новосад, Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки

O. V. Novosad

В. В. Божко, Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки

V. V. Bozhko

І. В. Кітик, Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки

I. V. Kityk

В. Вертеліс, Кафедра фізики напівпровідників та Інститут прикладних наук, Вільнюський університет

V. Vertelis

А. Некрошюс, Кафедра фізики напівпровідників та Інститут прикладних наук, Вільнюський університет

A. Nekrosius

В. Кажукаускас, Кафедра фізики напівпровідників та Інститут прикладних наук, Вільнюський університет

V. Kazukauskas

Посилання

V. A. Ivanov, I. A. Viktorov, V. F. Gremenok. Radiative and photoelectric properties of CuInS2 single crystals // Technical Physics. 47(9), pp. 1197-1198 (2002).

R. Scheer, T. Walter, H.W. Schock, M.L. Fearheiley, H.J. Lewerenz. CuInS2 based thin film solar cell with 10.2% efficiency // Appl. Phys. Lett., 63(24), pp. 3294–2397 (1993).

Mere, O. Kijatkina, H. Rebane, J. Krustok, M. Krunks. Electrical properties of sprayed CuInS2 films for solar cells // J. Phys. Chem. Of Solids, 64(9-10), pp. 2025–2029 (2003).

Dongwook Lee and Kijung Yong. ZnObased nanostructuring strategy using an optimized solution process in CuInS2 superstrate photovoltaics // J. Phys. Chem. C, 118(15), pp. 7788–7800 (2014).

A.W. Verheijen, L.J. Giling, J. Bloem. The region of existence of CuInS2 // Mater. Res. Bull., 14(2), pp. 237-240 (1979).

H.Y. Ueng, H.L. Hwang. Defect identification in undoped and phosphorus doped CuInS2 based on deviations from ideal chemical formula // J. Appl. Phys., 22(2), pp. 434-440 (1987).

N. Lablou, G. Massé, J. Appl. Phys. Donor-acceptor pair transitions in CuInS2 // J. Appl. Phys 52(2), pp. 978-982 (1981).

Rohana Garuthara, Ruwan Wijesundara, Withana Siripala. Characterization of CuInS2 thin films prepared by electrodeposition and sulfurization with photoluminescence spectroscopy // Solar Energy Mater & Solar Cells, 79(2), pp. 331-338 (2003).

V.V. Bozhko, H.Ye. Davydyuk, О.V. Novosad, V.R. Kozer, O.V. Parasyuk. Osoblyvosti elektroprovidnosti, termo-ERS ta optychnogo poglynannya tverdyx rozchyniv CuInSe2 -ZnIn2 Se4 ta CuInS2-ZnIn2 S4 // Nauk. Visn. Vol. Nacz. Untu im. Lesi Ukrayinky: Fiz. Nauky, 18, s. 3-10 (2008).

V.V. Bozhko, A.V. Novosad, G.E. Davidyuk, V.R. Kozer, O.V. Parasyuk, N. Vainorius, V. Janonis, A. Sakavičius, V. Kažukauskas. Electrical and photoelectrical properties of CuInS2–ZnIn2 S4 solid solutions // J. Alloys Comp., 553, pp. 48-58 (2013).

V.V. Bozhko, A.V. Novosad, G.E. Davidyuk, O.V. Parasyuk, V.R. Kozer, O.R. Gerasymyk, N. Vainorius, V. Janonis, A. Sakavicius, V. Kazukauskas. Influence of cation-vacancy imperfection on the electrical and photoelectric properties of the Cu1–xZnx InS2 alloy // Semiconductors, 48(3), pp. 286-291 (2014).

N. Gololobov. Infrared laser-induced piezo-optics in Sb2 Se3−xTex –BaCl2–PbCl2 glass // J. Mod. Opt. 60(5), pp. 387-390 (2013).

S.M. Ryivkin. Fotoelektricheskie yavleniya v poluprovodnikah. Fizmatgizd, М. 496 s. (1963).

V.A. Ivanov, V.F. Gremenok, E.P. Zaretskaya, O.N. Sergeeva, I.A. Viktorov, V.B. Zalesskiy. Opticheskie svoystva tonkih plenok Zn2-2xCux Inx Se2 , prednaznachennyih dlya primeneniya v solnechnyih elementah // Sborn. tr. mezhdun. nauchn. konf. «Aktualnyie problemyi fiziki tverdogo tela», 26-28 oktyabrya 2005 g. – Minsk

L.L. Kazmerski, C.C. Shien. Photoconductivity effects in CuInS2 , CuInSe2 and CuInTe2 thin films // Thin Sol. Films, 41(1), pp. 35-41 (1997).

V.S. Vavilov, P.C. Euthymioun, G.E. Zardas. Persistent photoconductivity in semiconducting III-V compounds // Physics-uspekhi, 42(2), pp. 199-201 (1999).

Yu.V. Vorobyev, V.N. Dobrovolskiy, V.I. Strikha Metody issledovaniya poluprovodnikov. Vyisshaya shkola, Kiev. 232 s. (1982).

V.V. Serdyuk, G.G. Chemeresyuk, M. Terek. Fotoelektricheskie protsessyi v poluprovodnikah. Vyisshaya shkola, Kiev-Odessa. 151 s. (1982).

M.S. Yunusov, M. Karimov, B.L. Oksengendler. On the mechanisms of long-term relaxation of the conductivity in compensated Si and Si as a result of irradiation // Semiconductors, 32(3), pp. 238-240 (1998).

T.L. Maiorova, V.G. Kluyev, T.V. Samofalova. Photoconductivity of pyrolytic CdS films alloyed with Cs // Semiconductors, 45(5), pp. 567-571 (2011).

S.E. Mal’khanov. Slow photoconductivity relaxation due to radiation defects in p-type Si // Semiconductors, 33(5), pp. 529-530 (1999).

E.P. Skipetrov, E.A. Zvereva, A.V. Golubev, V.E. Slynko. Photoconductivity of the Pb1-x Gex Te alloys doped with gallium and ytterbium // Applied physics, (2), pp. 72-77 (2006).

H. Ali Reshak, S. Auluck, I.V. Kityk, Y. Al-Douri, R. Khenata, A. Bouhemadou. Electronic properties of orthorhombic LiGaS2 and LiGaSe2 // Appl. Phys. 94(2), pp. 315-320 (2009).

A.H. Reshak, R. Khenata, I.V. Kityk, K.J. Plucinski, S. Auluck. X-ray photoelectron spectrum and electronic properties of a noncentrosymmetric chalcopyrite compound HgGa2 S4 : LDA, GGA, and EV-GGA // Phys. Chem. B, 113(17), pp. 5803–5808 (2009).

J. Ebothe, W. Gruhn, A. Elhichou, I.V. Kityk, R. Dounia, M. Addou. Giant piezooptics effect in the ZnO–Er3+ crystalline films deposited on the glasses // Opt. Laser Technol. 36(3), pp. 173-180 (2004).

Majchrowski, I.V. Kityk, J. Ebothe. Influence of YAB:Cr3+ nanocrystallite sizes on twophoton absorption of YAB:Cr3+ // Phys. Status Solidi (B), 241(13), pp. 3047–3055 (2004).

##submission.downloads##

Опубліковано

2015-01-01

Номер

Розділ

Оптичні, оптоелектронні і радіаційні сенсори