Исследование структуры и времен жизни фотогенерированных носителей тока твердых растворов на основе теллурида кадмия в системах CdTe–Sb2Te3 и CdTe–CdSb

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Проведено исследование структуры твердых растворов CdTe–Sb2Te3 и CdTe–CdSb (от 0 до 1019 ат. Sb см–3), полученных методом многостадийного твердофазного синтеза из элементов. Обнаружено, что при введении сурьмы Sb3+ в теллурид кадмия наблюдается уменьшение объема элементарной ячейки, а при введении Sb3- – увеличение. Показано, что параметры кристаллической решетки плавно меняются вплоть до концентрации сурьмы 1018 ат. см-3 в обеих системах, тогда как при увеличении концентрации сурьмы >1018 ат. Sb см-3 характерно резкое изменение объема элементарной ячейки, обусловленное существенным изменением структуры. Методом время-разрешенной микроволновой фотопроводимости изучена кинетика гибели носителей тока. Обнаружено, что при внесении в CdTe сурьмы пороговой концентрации (1018 ат. Sb см-3) наблюдается увеличение времен жизни фотогенерированных носителей тока, что можно связать с образованием ассоциатов дефектов и процессом самокомпенсации при легировании.

Full Text

Restricted Access

About the authors

М. В. Гапанович

ФИЦ ПХФ и МХ РАН; ФФФХИ МГУ им. М.В. Ломоносова

Author for correspondence.
Email: gmw1@mail.ru
Russian Federation, 142432, г. Черноголовка, Московская обл., просп. Академика Семенова, 1; 119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 51

E. B. Рабенок

ФИЦ ПХФ и МХ РАН

Email: gmw1@mail.ru
Russian Federation, 142432, г. Черноголовка, Московская обл., просп. Академика Семенова, 1

Е. Н. Кольцов

ФИЦ ПХФ и МХ РАН; МФТИ

Email: gmw1@mail.ru
Russian Federation, 142432, г. Черноголовка, Московская обл., просп. Академика Семенова, 1; 141701, г. Долгопрудный, Московская область, Институтский пер., 9

В. В. Ракитин

ФИЦ ПХФ и МХ РАН

Email: gmw1@mail.ru
Russian Federation, 142432, г. Черноголовка, Московская обл., просп. Академика Семенова, 1

В. A. Геворкян

Российско-Армянский университет

Email: gmw1@mail.ru
Armenia, 0051; г. Ереван, ул. Овсепа Эмина, 123

Д. С. Луценко

ФИЦ ПХФ и МХ РАН; МГУ им. М.В. Ломоносова

Email: gmw1@mail.ru

xимический факультет

Russian Federation, 142432, г. Черноголовка, Московская обл., просп. Академика Семенова, 1; 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 3

References

  1. Luque A., Hegedus S. Handbook of Photovoltaic Science and Engineering. UK, Chichester: John Wiley & Sons, Ltd, 2011. 1105 p.
  2. Powalla M., Paetel S., Ahlswede E. et al. // Applied Physics Reviews. 2018. V. 5. № 4.
  3. Shockley W., Queisser H.J. // J. Applied Physics. 1961. № 32. P. 510.
  4. Косяченко Л.А. // Физика и техника полупроводников. 2006. Т. 40. № 6. С. 730.
  5. Kranz L., Gretener C., Perrenoud J. et al. // Nature communications. 2013. V. 4. № 1. P. 2306.
  6. Hehong Zhao et al. // In Proc. 33rd IEEE “Photovoltaic Specialists Conference”, 2008.
  7. Khan I.S. et al. // In Proc. 42nd IEEE “Photovoltaic Specialists Conference”, 2015.
  8. Ali M.H., Moon M.M.A., Rahman M.F. // Materials Research Express. 2019. V. 6. № 9. P. 095515.
  9. McCandless B.E., Buchanan W.A., Thompson C.P. et al. // Scientific reports. 2018. V. 8. № 1. P. 14519.
  10. Picos-Vega A., Ramírez-Bon R., Espinoza-Beltrán F.J. et al. // Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. 1997. V. 15. № 5. P. 2592.
  11. Kadys A., Sudzius M., Jarasiunas K. et al. // Physica Status Solidi (b). 2007. V. 244. № 5. P. 1675.
  12. Fochuk P., Grill R., Nykonyuk Y. et al. // IEEE Transactions on Nuclear Science. 2007. V. 54. № 4. P. 763.
  13. Kanie H., Ogino K., Kuwabara H. et al. // Physica Status Solidi (b). 2002. V. 229. № 1. P. 145.
  14. Nair J.P., Jayakrishnan R., Chaure N.B. et al. // Semiconductor science and technology. 1998. V. 13. № 3. P.340.
  15. Nair J.P., Chaure N.B., Jayakrishnan R. et al. // J. Physics and Chemistry of Solids. 2002. V. 63. P. 31.
  16. Kraft D., Späth B., Thißen A. et al. // MRS Online Proceedings Library. 2002. V. 763. № 33.
  17. Paudel N.R., Wieland K.A., Compaan A.D. // J. Materials Science: Materials in Electronics. 2015. № 26. P.78.
  18. Novikov G.F. // J. Renewable and Sustainable Energy. 2015. V. 7. № 1. P. 011204.
  19. Khan I.S. PhD Thesis. Tampa: Department of Electrical Engineering College of Engineering University of South Florida, 2018.
  20. Гапанович М.В., Рабенок Е.В., Голованов Б.И. и др. // Физика и техника полупроводников. 2021. Т. 55. № 12. С. 1176.
  21. Гапанович М.В, Радычев Н.А., Рабенок Е.В. и др. // Неорганические материалы. 2007. Т. 43. № 10. С. 1190.
  22. Mathew X., Sebastian P.J. // Solar energy materials and solar cells. 1999. V. 59. № 1–2. P. 85.
  23. Рабенок Е.В., Гапанович М.В., Новиков Г.Ф. и др. // Физика и техника полупроводников. 2009. Т. 43. № 7. С. 878.
  24. Rudolph P. // Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials. 1994. V. 29. № 1–4. P. 275.
  25. Hofmann D.M., Stadler W., Christmann P. et al. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 1996. V. 380. № 1–2. P. 117.
  26. Rabenok E.V., Galanovich M.V., Novikov G.F. et al. // Semiconductors. 2009. № 43. P. 846.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. XRD data for CdTe–Sb2Te3 (a) and CdTe–CdSb (b) samples: 1 – initial CdTe, 2 – 5 × 1016 at. Sb cm–3, 3 – 1017 at. Sb cm–3, 4 – 1018 at. Sb cm–3, 5 – 1019 at. Sb cm–3.

Download (174KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dependence of the unit cell volume on the concentration of antimony in the synthesized samples.

Download (85KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Microwave photoconductivity decays. (a) CdTe–Sb2Te3, (b) CdTe–CdSb. I = 1016 photons/cm2 per pulse.

Download (258KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences