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

О. В. Новосад, В. В. Божко, І. В. Кітик, В. Вертеліс, А. Некрошюс, В. Кажукаускас

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 .

Ключові слова


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

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).

A. 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 [15] 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.

-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).

A. 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).




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

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2015 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)