Фізичні процеси в гетеропереходах на основі шаруватих кристалів халькогенідів галію, індію та олова - Автореферат

Чернівецький Національний університет імені Юрія Федьковича Фізичні процеси в ГЕТЕРОПЕРЕХОДАХ НА ОСНОВІ ШАРУВАТИХ КРИСТАЛІВ ХАЛЬКОГЕНІДІВ ГАЛІЮ, ІНДІЮ та ОЛОВАНауковий доктор фізико-математичних наук, професор консультант: Ковалюк Захар Дмитрович, керівник Чернівецького відділення Інституту проблем матеріалознавства ім. Лашкарьова Національної академії наук України, завідувач відділу напівпровідникової інфрачервоної фотоелектроніки доктор фізико-математичних наук, професор Раренко Іларій Михайлович, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, професор кафедри фізики напівпровідників і наноструктур доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Савчин Володимир Павлович, Львівський національний університет ім.Подальше проведення досліджень властивостей ГП на основі такого типу звязку викликано протиріччями літературних даних щодо високих фотоелектричних параметрів ГП, з одного боку, та моделлю, що описує механізм протікання струму, - з другого, яка не передбачає одержання таких параметрів, тому що базується на переважаючій ролі в електронних процесах поверхневих станів. Водночас тунельно-прозорі шари діелектриків, розміщені на гетеромежі, крім ролі буфера, що згладжує неузгодженості кристалічних ґраток, можуть використовуватись і для спостереження фотоелектричних ефектів, повязаних із розривами зон (внутрішнє зростання фото-ерс) чи викликаних нерівноважним збідненням та освітленням ГП (внутрішнє підсилення фотоструму). № 0106U009492 „Розробка нових напівпровідникових наноматеріалів на основі шаруватих кристалів та дослідження їх радіаційної стійкості в умовах ядерних випромінювань”, яка виконувалась за постановою Кабінету Міністрів України від 08.09.2004 р., Протокол № 1165 та розпорядження бюро Президії НАН України від 05.04.2006 р., Протокол № 202; 6) Проект УНТЦ, № 591 „Розробка фізичних основ молекулярної нанотехнології для шаруватих кристалів”, 01.09.1998-31.08.2000; 7) Проект УНТЦ, № 3237 „Дослідження шаруватих кристалів та епітаксії плівок типу A3B6 для їх використання в фотоелектроніці та нелінійній оптиці”, 01.02.2006-31.01.2009. Метою роботи є створення на основі шаруватих кристалів AIIIBVI, AIVB2VI гетеропереходів з ван-дер-ваальсівським звязком напівпровідників, діодних і транзисторних структур з використанням власних оксидів кристалів, тандемних структур наноструктурована плівка-гетероперехід і в установленні основних фізичних закономірностей, що відбуваються в цих структурах під впливом електричного поля, природного та поляризованого електромагнітного випромінювання, високоенергетичної радіації. Обєкт дослідження: напівпровідникові сполуки GASE, GATE, INSE, In4Se3, SNS2, оксиди Ga2O3, In2O3, ITO та ГП на їх основі; ГП з ван-дер-ваальсівським типом звязку напівпровідників на гетеромежі; ГП власний оксид-напівпровідник; тандемні структури НП-ГП; ГП з тунельно-прозорим діелектриком на гетеромежі.Зроблено висновок щодо необґрунтованих або відсутніх пояснень, які стосуються високотемпературної екситонної фоточутливості кристалів, товщинних залежностей інтенсивності екситонних смуг і довгохвильового зсуву краю поглинання (фоточутливості) зі зменшенням товщини кристала у відповідних спектрах. Ємність таких структур поводиться аналогічно до ємності структур напівпровідник - тонкий діелектрик-напівпровідник і проявляється в монотонному зростанні при переході від обернених до незначних прямих зміщень, а при подальшому зростанні прямої напруги виходить на насичення. Зокрема, окислення напівпровідників приводить до утворення нових хімічних фаз оксидів, формування яких відбувається з властивими кожному напівпровіднику наноутвореннями. Для ГП власний оксид - напівпровідник уперше продемонстровано високу якість гетеромежі за допомогою фотоелектричних вимірювань і звязок міжфазних порушень із технологічними умовами росту оксиду, що дозволило оптимізувати параметри подібних ГП. В такому випадку фотострум неосновних носіїв заряду породжує додатковий струм основних носіїв заряду (фотодірок) з оксиду в напівпровідник.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ