PHOTOELECTRICAL AND PIEZOOPTICAL PROPERTIES OF Cu1-xZnx InS2 SOLID SOLUTIONS (original) (raw)

Отримання й електричні властивості твердих розчинів Tl1-xIn1-xSnxS2 (х=0 – 0,5)

Східноєвропейський національний університет ім. Лесі Українки, 2015

Розроблено технологічні умови вирощування монокристалів твердих розчинів Tl 1-x In 1-x Sn x S 2 (х=0-0,5). Рентгенівським методом порошку розшифрована кристалічна структура сплавів і запропоновано механізм утворення твердого розчину. Досліджено температурну залежність питомої темнової електропровідності, визначено енергії активації провідності. Ключові слова: енергія активації, стрибкова провідність, локалізованих стани. Постановка наукової проблеми та її значення. Для кристалів Tl 1-x In 1-x Sn x S 2 (x=0-0,5) характерна наявність таких власних структурних дефектів, як вакансії і дислокації [7; 12; 13]. Згідно з даними рентгеноструктурного аналізу (табл. 2) основну частину дефектів у твердих розчинах системи Tl 1-x In 1-x Sn x S 2 (x = 0-0,5) складають вакансії талію (V Tl), концентрація яких збільшується зі збільшенням значення параметра х. За великої концентрації структурних дефектів енергетичні рівні в забороненій зоні утворюють зону локалізованих дефектних станів, які закріплюють рівень Фермі в положенні між заповненими й незаповненими станами [5; 6]. Висока густина станів локалізованих поблизу рівня Фермі відповідальна за більшість електричних процесів, які відбуваються в напівпровідниках [1]. Флуктуація концентрації великої кількості заряджених дефектів призводить до порушення далекого порядку й появи випадкового електричного поля, це зумовлює виникнення зон локалізованих і делокалізованих станів у забороненій зоні сполуки. Крім того, у твердих розчинах порушується трансляційна інваріантність кристалічної решітки і, як наслідок, додатково виникають локалізовані стани з енергіями, які потрапляють в інтервал значень, заборонених в ідеальному кристалі. Пастки, породжені різними дефектами в кристалах, відіграють основну роль у явищах переносу заряду [8]. Формування мети та завдання статті: Мета статтіотримати й дослідити кристалічну структуру однофазних твердих розчинів Tl 1-x In 1-x Sn x S 2 (х=0-0,5); експериментально дослідити температурну залежність питомої темнової електропровідності монокристалів Tl 1-x In 1-x Sn x S 2 (x=0-0,5). Завдання статтіза експериментальними результатами визначити енергію активації провідності. Методика й техніка експерименту Для синтезу сполук і сплавів досліджуваних систем використовували речовини високого ступеня чистоти: Tl-99,99 мас.%; In-99,97 мас.%, Sn-99,96 мас.%; S-99,99 мас.%; Se-99,99 мас.%. Проводили додаткове очищення поверхні Tl від оксидної плівки механічним способом. Зважування вхідних речовин здійснювали на аналітичних терезах ВЛР-200 з точністю ±0,00005 г. Загальна маса наважки становила близько 1,5 г. Підготовлені компоненти завантажували в кварцові контейнери, попередньо вимиті й висушені. Завантажені ампули вакуумувалися до тиску 1,33⋅10-2 Па і герметизувалися на кисневогазовому пальнику. Синтез проводили в промислових печах типу СШОЛ-0.1,6/12-МЗ-У4-2 (ТУ 16.531.437-80) із системою регулювання і підтримки температури. Зразки системи TlInS 2-SnS 2 спочатку нагрівали до температури 670 К зі швидкістю 30 K/год, витримували 24 год. (для зв'язування сірки), а потім нагрівали до 1220 K. Після витримки розплави охолоджували зі швидкістю 10-20 К/год до температури гомогенізуючого відпалу (520 або 670 К), який становив 250-500 год. Ампули з відпаленими сплавами гартували в холодній воді. На основі аналізу діаграм стану досліджуваних систем визначали методи та хіміко-технологічні умови одержання кристалів. Ріст монокристалів твердих розчинів здійснювали методом спрямованої кристалізації Бріджмена-Стокбаргера [9].

SYNTHESIS AND LUMINESCENCE PROPERTIES OF K0,5xBi1-0,5x(MoxV1-x)O4 SOLID SOLUTIONS

Ukrainian Chemistry Journal

The conditions of heterovalent substitution in cationic and anionic positions of хK0,5Bi0,5MoO4 – (1-х)BiVO4 system within range of х = 0.1-0.9 with forming of К0,5xBi1-0,5x(MoxV1-x)O4 solid solutions, those possess scheelite-like type structure have been studied. All the samples of series were obtained by solid state technique. It was shown by IR spectroscopy and X-ray diffraction studies that molybdenum and vanadium occupying one crystallographic position with statistical distribution in х = 0.1–0.9 range of substitution. As result a lowering of lattice symmetry from tetragonal to monoclinic take place with increasing of molybdenum content. Charge compensation in system is realized through proportional substitution of bismuth by potassium in (К/Bi)O8 polyhedra. The data on diffuse reflectance indicate that increasing of substitution degree, x, lead to proportional increasing of band gap values from 2.33 to 2.72 eV for the semiconductors obtained. Intrinsic photoluminescence of the...

ПОЛУЧЕНИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Cu(In,Ga)(S,Se) 2 ПЛЕНОК ДЛЯ ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ МНОГОКРИСТАЛЬНЫХ МОДУЛЕЙ

ДОКЛАДЫ БГУИР, 2007

Представлены результаты исследований физических свойств тонких пленок Cu(In,Ga)(S,Se)2, полученных методом сульфиризации/селенизации интерметаллических слоев Cu–In–Ga. Основное отличие предлагаемого метода от известных технологий — сульфиризация/селенизация проводится одним технологическим этапом и без использова-ния высокотоксичных газов H2Se и H2S. Предлагаемый метод перспективен для получения однофазных пленок твердых растворов Cu(In,Ga)(S,Se)2 большой площади с заданными фи-зическими характеристиками (ширина запрещенной зоны, распределение компонент по глубине, коэффициент оптического поглощения, удельное электрическое сопротивление и пр.), что обеспечивается контролем соотношения компонентов и технологических режимов синтеза.

Comparison of Electrophysical Characteristics of Undoped Cd1 – xZnxTe, Cd1 – yMnyTe and Cd1 – x – yZnxMnyTe (x, y < 0,1) Crystals

Journal of Nano- and Electronic Physics, 2016

Проведено аналіз температурної залежності (Т  80360 К) електрофізичних властивостей кристалів Cd1-xZnxTe, Cd1-yMnyTe та Cd1-x-yZnxMnyTe (x, y ≤ 0,1), вирощених вертикальним методом Бріджмена. Встановлено, що в кристалах Cd1-xZnxTe провідність контролюється як акцепторами А1(0 A   0,030,05 еВ), так і акцепторами А2(0 A  ≈ 0,12 еВ), енергія іонізації яких не залежить від складу, а в кристалах Cd1-yMnyTe і Cd1-x-yZnxMnyTe лише акцепторами А2, при цьому залежність εА2(y) описується рівнянням: εА2  0,12 (1 + 5,5y), еВ. Ключові слова: Тверді розчини Cd1-xZnxTe, Cd1-yMnyTe та Cd1-x-yZnxMnyTe, Монокристали, Метод Бріджмена, Електрофізичні властивості.

Температурное поведение спектров оптического поглощения квантовых точек InP/ZnS

Журнал технической физики, 2017

Проведено исследование спектров оптического поглощения квантовых точек ядро/оболочка InP/ZnS в широком диапазоне температур T=6.5-296 K. Методом производной спектрофотометрии второго порядка определены энергии оптических переходов при комнатной температуре: E1=2.60±0.02 eV соответствует первому экситонному пику поглощения ядра InP, E2=4.70±0.02 eV может быть связана с процессами в оболочке ZnS. Впервые для нанокристаллов InP/ZnS выполнена аппроксимация экспериментальной зависимости E1(T) в рамках линейной модели и с помощью выражения Фэна. Показано, что изменение энергии E1 с температурой обусловлено взаимодействием экситонов с продольными акустическими фононами homega=15 meV. DOI: 10.21883/PJTF.2017.06.44402.16543

ЕЛЕКТРИЧНІ ТА ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ТВЕРДИХ РОЗЧИНІВ CuIn5S8-CdIn2S4

Physics and educational technology

У роботі досліджувались тверді розчини СuIn5S8-CdIn2S4 з вмістом 0, 20, 40, 60, 80 і 100 мол.% CdIn2S4. Мета роботи полягала у дослідженні електричних та термоелектричних властивостей твердих розчинів CuIn5S8-CdIn2S4. Визначено тип провідності, питому електропровідність, коефіцієнт Зеєбека твердих розчинів CuIn5S8-CdIn2S4. Розраховано термоелектричну потужність кристалів CuIn5S8-CdIn2S4. Проаналізовано залежності цих параметрів від компонентного складу CuIn5S8-CdIn2S4. Для визначення коефіцієнта Зеєбека використовувалось неодноразово апробоване обладнання та загальновідомі методики досліджень із використанням сучасного програмного забезпечення. Тип провідності сполук СuIn5S8-CdIn2S4 визначався термоелектричними методами. Для вимірювань опору зразків використовували «Омметр цифровий Щ-34». Дослідження проводились при Т≈300 К. Наукова новизна результатів визначається сукупністю сформульованих висновків, основні з яких полягають у тому, що: досліджувані сполуки належать до напівпровідн...