Исследование фото- и термоиндуцированной ЭДС в легированных кристаллах ниобата лития с электродами из различных металлов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

РГБ ОД

1 з и:он 1303

На правах рукописи Климентьев Сергей Вячеславович

ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТО- И ТЕРМОИНДУЦИРОВАННОЙ ЭДС В ЛЕГИРОВАННЫХ КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ С ЭЛЕКТРОДАМИ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

01.04.05-Оптика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Хабаровск 2000

На правах рукописи

Климентьев Сергей Вячеславович

ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТО- И ТЕРМОИНДУЦИРОВАННОЙ ЭДС В ЛЕГИРОВАННЫХ КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ С ЭЛЕКТРОДАМИ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

01.04.05-Оптика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Хабаровск 2000

Работа выполнена в Дальневосточном государственном университете путей сообщения.

Научные руководители: кандидат физико-математических наук,

В.И. Иванов;

кандидат физико-математических наук, доцент Ю.М. Карпец Научные консультанты: кандидат физико-математических наук,

; профессор М.Р. Прокопович; кандидат технических наук, - ,.„ доцент А.Ф. Серенко .

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор М.И. Костенко; кандидат физико-математических наук, В.А. Луговой

Ведущая организация - Амурский комплексный НИИ ДВО РАН

Защита состоится " 20 " июня 2000 года в 14°°часов нй заседании специализированного - Совета К 114.12.61 при Дальневосточном государственном университете путей сообщения по адресу: 680021, Хабаровск, ул. Серышева, 47, ауд. 204.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Дальневосточного государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан мая 2000 года

/

Ученый секретарь специализированного Совета К 114. 12. 01,

кандидат технических наук, доцент Шебалина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Ниобат лития (ШЬ03) относится к классу материалов, широко применяемых в оптоэлектронике, голографии, лазерной физике из-за существования в этом кристалле целого ряда нелинейно- и электрооптических эффектов (таких, как фоторефрактивный, фотоволь-таический, электрооптический, пироэлектрический и др.) [1-4]. В тонкослойных контактных системах металл-сегнетоэлектрик-металл (МСМ) эти явления не только имеют существенные особенности, а и могут даже определяться свойствами приповерхностной (приэлектроднбй)-ббласти кристалла [2]. В частности, существование внутреннего поля в несимметричной (с разными металлами) сэндвичной системе МСМ приводит к появлению неклассического пироэлектрического отклика (так называемый динамический пироэффект [4]). В связи с этим актуальным является исследование влияния контактных явлений на фотогальваническйй и пироэлектрический отклики кристалла, на его электрооптические и термоэлектрические свойства. Изучение фотоотклика в системе МСМ также представляет интерес с точки зрения разработки широкополосных приемников излучения.

; Цель работы исследование фотоэлектрического отклика в легированном кристалле и№03 с электродами из различных металлов. В' задачу входило изучение величин вкладов различных фото- и термоиндуциро-ванных механизмов ЭДС в несимметричной - системе металл-сегнетоэлектрик-металл в зависимости от таких факторов, как концентрация примеси железа в кристалле ниобата лития, геометрий образца и материалов электродов, а также возможности использования термостимули-рованной ЭДС для регистрации излучения. ' •

Научная новизна работы. В диссертационной работе впервые рассмотрены следующие вопросы:

- исследован фотоотклик в легированных кристаллах ниобата лития с разными электродами, включающий в себя медленную компоненту, обусловленную наличием термостимулироваНной ЭДС, пропорциональный температуре кристалла;

- -исследована зависимость величины термо-ЭДС в легированных кристаллах ниобата лития с электродами из различных металлов от геометрии образца и концентрации примеси; для описания данного явления предложена термоэлектретная модель системы металл-сегнетоэлектрик-металл (МСМ);

- предложено использовать термоэлектретный отклик системы МСМ для регистрации инфракрасного излучения в области инфранизких частот модуляции;

-предложен новый критерий качества для сегнетоэлектриков, включающий в себя кроме чувствительности и динамический диапазон, что позволяет более полно оценивать характеристики пироэлектрических материалов для использования в приемниках излучения.

Практическая ценность работы связана с расширением сферы применения детекторов излучения, использующих нетрадиционные механизмы термоиндуцированных токов -и обладающих рядом преимуществ перед обычными тепловыми приемниками излучения' (например, 'высокой чувствительностью для излучения с ифранизкими частотами модуляции). Исследование природы фото- и термо-ЭДС в системе металл-сегнетоэлектрик-металл позволяет определить основные характеристики приемников излучения, а также оптимизировать технологические условия получения образцов.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в работах [1 - 16] и докладывались на: Second International Students Congress of Asia-Pasific Region Countries (Vladivostok, 1997); XI Международной Вавиловской конференции по нелинейной оптике (г. Новосибирск, 1997);. II Международной конференции "Проблемы транспорта Дальнего Востока" (г. Владивосток, 1997); Международном симпозиуме "Принципы и процессы создания неорганических материалов" (г. Хабаровск, 1998); Краевой научной конференции "Физика; Фундаментальные исследования, образование" (г. Хабаровск, 1998); XXXVIII Международной научной студенческой конференции "Студент и научно-технический прогресс" (г. Новосибирск, 2000); семинаре лаборатории "Люминесценции и спектроскопии" под руковрдством проф";. Е,Ф. Мартыновича (ИрГУ, г. Иркутск); ежёгодных научно-технических конференциях и семинарах в ХГПУ, ХГТУ и ДВГУПС (г. Хабаровск).

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Резкая спектральная зависимость квазистационарного фотоэлектрического отклика в легированных кристаллах УЫЬ03 с электродами из различных металлов обусловлена наличием фотогальванического эффекта и термостимулированной ЭДС, пропорциональной температуре кристалла.

2. Электродинамическая модель термостимулированной ЭДС, как элек-третного эффекта, обусловленного релаксационной диффузией примесей в поле контактной разности потенциалов на границах раздела металл-сегнетоэлектрик, согласуется с экспериментальными зависимостями величины ЭДС от концентрации примеси, темпер'атуры и геометрии кристалла.

3. Термоэлектретный эффект в легированных кристаллах ШЬ03 с электродами из различных металлов перспективен для .регистрации излучения широкого спектрального диапазона с инфранизкими частотами модуляции. Обнаружительная способность детектора определяется джонсо-новскими шумами, для опытного образца порог чувствительности достигает 10'5 Вт. . . - '

Структура и объем работы. Диссертационная работа содержит введение, четырехглавы, заключение и список литературы. Общий объем работы составляет 112 страниц, включая 37 рисунков, 1 таблицу и библиографию из 106 наименований.

Во введении обосновываются актуальность и практическая значимость работы, сформулирована цель диссертации.

В первой главе приведен литературный обзор работ, посвященных описанию фото - и термоиндуцированных токовв сегнетоэлектриках.

Во второй главе рассмотрены результаты исследования термостиму-лированной ЭДС в легированных кристаллах ниобата лития с электродами из различных металлов. '

В параграфе 2.1. описывается непироэлектрический термоотклик, возникающий в легированном железом кристалле ШЬОэ с напыленными электродами из различных металлов. Нагрев кристалла приводит к появлению термо -ЭДС, пропорциональной температуре. Полная плотность тока ДЛ, возникающего в пироэлектрическом кристалле, в котором наблюдается термоэлектрический отклик, может быть записана следующим образом:

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

б

где: ДГ- разность начальной и конечной температур образца, у - пироэлектрический коэффициент, I - время, П, - коэффициент, характеризующий величину термоэлектрического отклика, г- время релаксации термоэлектрического отклика. '* "

Первый член в (1) соответствует классическому"пироэлектрическому эффекту а второй описывает собственно эффект термоэлектрического отклика (Л«), выделяющийся из общего сигнала благодаря большому времени релаксации (-с » 105 с). Знак термоотклика определяется положением электродов, напыленных на противоположные грани кристалла, и не зависит от ориентации образца.

В параграфе 2.2. описана экспериментальная установка для исследования термостимулированной ЭДС. В экспериментах использовались беспримесные и легированные железом кристаллы ШЬОз с толщиной от 0,1 мм до 2 мм и площадью от 1 мм2 до 3 см2. Металлические электроды наносились напылением в вакууме (толщиной от 0,1 до 1 мкм). Были исследованы образцы с различными парами электродов: алюминий (А1) - хром (Сг);' индий ((п) - хром (Сг), алюминий (А1) - медь (Си), серебро (Ад) - алюминий (А!).

Эффект термоотклика имеет одинаковую величину в кристаллах X, У и Т срезов, поэтому для уменьшения влияния пироэффекта основные измерения проводились с кристаллами УЫЬ03 У - среза. Результаты измерений показыва-

0 0,2 0,4 0,6

Рис.1. Зависимость коэффициента П< от концентрации примеси железа в кристалле НЛ для разных срезов и материаплов контактов (1 - А1 - Сг, Т -срез; 2 - 1п - Сг, 2 -срез; 3 - А1 - Сг, У - срез; 4 - 1п -Сг, У - срез)

ют, что начиная с концентрации примеси 0,25 вес.%, коэффициент П, резко возрастает и достигает максимума (ПГах я 5-10"12 А/см2К) при концентрации 0,3 * 0,4 вес.%, Ре (Рис.1). Как видно из экспериментальных графиков, величина ГЦ резко возрастает с уменьшением толщины кристалла (Рис.2) и нелинейно зависит от площади образца (Рис.3).

129 -6 -3

0,2

0,6

10 с!, мм

Рис. 2. Зависимость коэффициента П-| от толщин ь| кристалла (5 = 5 мм2; 0.3 вес.% Ре; А1-Сг)

12 9 -

б -3

1 2 3

Рис. 3. Зависимость коэффициента ГЦ от площади кристалла (толщина кристаллов с) = .1 мм: 0,3 вес.% Ре, электроды 1п - Сг, 2 - срез, ДТ = 20 °С) : ; V.

-. При изучении термоотклика было обнаружено, что ГЦ не является константой, а зависит от температуры образца, т. е. ГЦ = П,(ДТ) (Рис. 4).

295 зоб 315 в параграфе 2.3 пред-

Рис. 4. Зависимость тока от температуры ложена электродинамиче-

кр^сталла (ШЬ03: Ре - 0.43 вес.%, 10x5x1 ская модель исследуемого мм; У - срез; А1 - Сг): 1 - экспериментальные

результаты, 2 - аппроксимирующая крива? явления, как электретного

[по формуле (2)] эффекта, обусловленного

релаксационной диффузией примесей в поле контактной разности потенциалов на границах раздела металл - сегнетоэлектрик.

Сопоставление аналитических зависимостей, выведенных на основе данной модели, с экспериментальными зависимостями позволяет проанализировать исследуемое явление на основе предложенной электретной модели. Из эквивалентной схемы, состоящей из последовательно включенных источника ЭДС и сопротивлений нагрузки (RH) и кристалла (RKp), [где: RKp = RKp(T)] дифференциальная чувствительность по температуре Ич - (cU„/5T) выражается как:

где: Т - абсолютная температура, к - постоянная Больцмана, ДЕ0 -элек-третная ЭДС, Бф - площадь кристалла, А - энергия активации примесных центров, Ro - константа.

Для подтверждения правильности этой модели полученные экспериментальные графики аппроксимировались аналитическими зависимостями, согласно формуле (2) (Рис. 2. и Рис. 4.) по методу наименьших квадратов. Для'наглядности приводя зависимость И,(с1) (П^с!)) к линейной, функции, получаем из (2) следующее выражение:

И, =

(2)

(3)

где: y = VJ

; а = —; Ъ= ——; j =--

pd "у Apd - RnS„.

b= m-, j = Jii

- плотность тока;

р - удельное сопротивление кристалла, с! - толщина кристалла. Аппроксимация экспериментального графика Щс!) (Рис, 2) аналитической формулой (3) демонстрирует неплохое соответствие.

Величина удельного сопротивления кристалла определяется по данным Рис. 5 (р « 1,4-10® Ом-см) и соответствует экспериментальным значениям, полученным в работе Баркана И.Б. с соавторами [5] (р = 10а 101и Ом-см).

На рисунке 4 показана кривая, аппроксимирующая экспериментальные значения тока I по методу наименьших квадратов аналитической зависимостью, полученной из (2) (Рис.4.). Из графика находим энергию активации А = 0,93-10'3 е\Л

Полученные качественные совпадения модельных и экспериментальных зависимостей, по нашему мнению, свидетельствуют в пользу предложенной модели явления.

В третьей главе описано экспериментальное исследование фотоотклика в легированном кристалле УЫЬ03 с разными электродами.

В параграфе 3.1 приведены результаты исследования медленных компонент фотоотклика легированных кристаллов ниобата лития с различными электродами. Приводится описание экспериментальной установки и результаты, полученные в ходе эксперимента. В оптических экспериментах применялся детектор излучения, состоящий из чувствительного элемента - изучаемого кристалла и предусилителя. Излучение поглощалось одним из напыленных электродов образца, либо в объеме кристалла.

Рис. 5. Аппроксимация И1(с1) по методу наименьших квадратов.

При модуляции светового пучка на выходе детектора появляется сигнал фотоотклика, состоящий из быстрой и медленной компонент. Для количественной характеристики

-2

-4 -

ИдхЮЛ

Вт

А

2 11

мм

V

медленных компонент фотсгат-клика был введен коэффициент И4 = (иг - и„°)/Рпад, где: и„° -напряжение на И„ при отсутствии света, инмк - стационарное значение напряжения на Р?„ при открытом световом пучке, Рпад -мощность падающего на кристалл излучения.

На рис. 6 представлена зависимость коэффициента И4 от ко- рис 6 График зависимости

ординаты светового пучка. Такая коэффициента И4 от координаты

пучка лазера, падающего на асимметрия может быть связана „„„„,„„ , ¡м|Гп „„„„.о

г кристалл LlNbOз (У — срез; 2 х 2,5 х

с единственным выделенным 0,13 мгй; электроды А1 - Сг; 0,3

вес.% Яе; = х.)

направлением в кристалле - по- .ну

пярной осью Ъ. Зависимость И4

в поперечном направлении монотонная. Аномальная зависимость И4 от координаты светового пятна (в коротковолновой части спектра) обусловлена, по-видимому, тем, что помимо эффекта термоэлектретной ЭДС в фотоотклик дает вклад фотогальванический ток, поскольку электрода были частично прозрачны. Это подтверждается исчезновением координатной чувствительности, при дополнительном чернении приемной площадки электрода. • • . е - -

Исследования показали, что коэффициент Й4 обладает также резко выраженной спектральной зависимостью с обращением знака в области /. = О..9 мкм (Рис. 7).

12 -

6 ■

X, им

-6

-12

Рис.7. Спектральная зависимость медленных компонент фотоотклика (для кристалла ШЬ03; 2 х 2,5 х 0,13; 0,3 вес.% Ре; электроды А! - Сг; У - срез; Ин = 0,47 ГОм): 1 - нечерненный поглощающий электрод; 2 -черненный поглощающий электрод.

Контрольные измерения пироэлектрического отклика для данного кристалла выявили очень слабую (в пределах нескольких процентов) спектральную зависимость погло-щательной способности электрода в диапазоне 0,5 + 1,5 мкм. Отсюда можно сделать вывод, что резкая спектральная зависимость медленных компонент фотоотклика объясняется поглощением в объеме кристалла, т.к. электроды частично пропускают излучение. Наличие объемного поглощения позволяет предположить, что смена знака сигнала и его рост в сторону коротких волн вызваны фотогальваническим

эффектом (ФГЭ).

Специальные эксперименты по исследованию фотоотклика в легированных кристаллах ИЫЬ03 с одинаковыми электродами подтвердили предположение о наличии ФГЭ в кристалле У - среза, обусловленного неточностью среза.

В четвертой главе описан опытный образец детектора излучения и система открытой оптической связи. Там же рассмотрены критерии качества пироэлектрических материалов для детекторов излучения.

Учитывая результаты предыдущих экспериментов, в опытном образце детектора использовался кристалл ШЬ03 (0,3 вес.% Ре) с зачерненными поглощающими электродами. Эксперименты с этим образцом обнаружили,

во-первых, равномерную координатную чувствительность детектора, во-вторых, отсутствие резкой спектральной зависимости коэффициента \Л4.

Вычисление коэффициентов И4, полученных из световых и тепловых измерениях, дает близкие величины - соответственно 1,1 и 1,2 мВ/К, т.е. фотоотклик определяется эффектом электретной э.д.с.

Экспериментально измеренная чувствительность данного детектора составляет 6 В/Вт, порог чувствительности детектора определяется джон-соновским шумом (как и у пироэлектрических приемниках излучения) и составляет 3-10'5 Вт. Характеристики опытного образца детектора могут быть значительно улучшены. Только эффективное чернение приемного электрода и оптимизация ^электронной" схемы, позволяют более чем на порядок уменьшить порог чувствительности детектора - до. 106 Вт, что уже сравнимо с характеристиками широко распространенных тепловых-приемников излучения.

В параграфе 4.2 предложена оценка характеристик пироэлектрических материалов с учетом как физических материаловёдческих критериев, так и с учетом таких параметров,, как чувствительность и динамический диапазон. Традиционно для выбора, того или иного пироэлектрического материала используется критерий качества Мг = у/сер [2], где: с - теплоемкость, е - диэлектрическая проницаемость, р - плотность кристалла. Предлагаемый критерий качества включает в себя как чувствительность, так и динамический диапазон (О = дитах/дип, где: Д1_1П - амплитуда шума) и выражается как: 44-1 = К-Осо) I, где: I К-^со) I - модуль передаточной функции, называемый еще вольт-ваттной чувствительностью детектора. В простейшем случае критерий \Л/П принимает вид:

> =-(4)

2^Ч(р)у4кТ,;:0,ЛГ '•! ь'" *

где: Тк - температура Кюри для данного пироэлектрического материала, Т0 - температура окружающей среды, С^ - общая тепловая проводимость

13

(теплопотери), Дf - полоса измеряемых частот, А(р) - тепловой коэффициент, учитывающий распределение тепла в кристалле. Сравнение наиболее распространеных пироэлектрических материалов по предлагаемому критерию качества позволяет по новому оценить их перспективность.

В параграфе 4.3 рассмотрена возможность использования детектора данного типа в открытых оптических линиях связи. Описана экспериментальная установка открытой оптической линии связи (ООЛС) протяженностью 1500 м, исследован спектр шумов в приемном канале, вызванных флуктуацией атмосферы. Полученные результаты могут служить объективными данными для создания алгоритма работы устройства адаптации канала в квазиреальном масштабе времени. - г. ,

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении приведены основные результаты работы.

1. Исследована спектральная зависимость фотоэлектрического отклика в легированных кристаллах ШЬ03 с электродами из различных материалов. Показано, что фотоотклик содержит компоненту, обусловленную термостимулированной ЭДС, пропорциональной температуре кристалла.

2. Предложен механизм термостимулированной ЭДС, как электретного эффекта, обусловленного релаксационной диффузией примесей в поле контактной разности потенциалов на границах раздела металл - сегнето-электрик. При этом величина термостимулированной ЭДС зависит от температуры кристалла благодаря изменению его электропроводности.

3. Показано, что величина термоиндуцированной ЭДС зависит от концентрации легирующей примеси и для Яе имеет оптимум около 0,3 - 0,4 вес.%. Величина термо-ЭДС резко возрастает с уменьшением толщины образца и нелинейно зависит от площади кристалла.

4. Аппроксимация -экспериментальных зависимостей термоотклика от геометрии и температуры кристалла аналитическими выражениями на ос-

14

нове предложенной модели электрета демонстрирует их хорошее соответствие.

5. Предложено использовать электретный эффект в легированных кристаллах LiNbQ3 с различными .электродами для регистрации квазинепрерывного, излучения. ,-Чувствительность опытного образца , детектора достигала величины 5 В/Вт. ,

6. Для сравнения различных сегнетоэлектрических материалов предложено использовать критерий качества, включающий кроме чувствительности динамический диапазон.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Новик В.К., Гаврилова Н.Д., Фельдман Н.Б.Пироэлектрические преобразователи." М., Сов. радио, 1979,-175 с.

2. Пироэлектрический эффект и его применения. / Косоротов В.Ф., Кременчугский Л.С., Самойлов В.Б., Щедрина Л.В.; под ред. Кременчугского Л.С. АН УССР. Ин-т физики,- Киев: Наукова думка, 1989.- 224 с.

3. Малиновский В.К., Стурман Б.И. О релаксационных токах в твердых телах // Препринт № 120,- Новосибирск,- Институт автоматики и автометрии СО АН СССР,-1980,-16 с,

4. Ицковский М.А., Щедрина Л.В. Термостимулированные токи в системе метал - диэлектрик - металл//ФТТ,- 1979.-21, № 12.-С. 3567-3575.

5. 1.В. Barkan, M.V. Entin, and S.I. Marennikov Conductivity,of Fe - Doped LiNb03 Crystals - Phys. stat. sol. (a) 44, P. 91 (1977).

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

1. Иванов В.И., Карпец Ю.М., Кпиментьев. C.B.. Тепловой приемник непрерывного излучения на основе кристалла ниобата лития //Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта: Тезисы докл. 2 Международной научно-технической конференции. - Москва: МГУТ, 1996.-С. 110.

10. Иванов В.И./Карпец Ю.М., Климентьев C.B., Марченков Н.В. Экспериментальное исследование термостимулированных токов в легированных кристаллах ниобата лития //Бюллетень научных сообщений / Под ред. В.И. Строганова. - Хабаровск: ДВГУПС,1999.-С.41-43.

11. Иванов В.И., Карпец Ю.М., Климентьев C.B., Марченков Н.В. Контактная разность потенциалов в кристаллах ниобата лития с напыленными электродами из двух разных металлов // Нелинейная оптика: Межвуз. сб. науч. тр./ Дальневосточный государственный университет путей сообщения,- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000,- С. 40-43.

12. Емельяненко A.B., Иванов В.И., Карпец Ю.М., Климентьев C.B. Анализ экспериментальных зависимостей термо ЭДС в легированных кристаллах ниобата лития с разными электродами // Нелинейная оптика: Межвуз. сб. науч. тр./ Дальневосточный государственный университет путей сообщения. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000.- С. 131-134.

13. Иванов В.И., Карпец ЮМ, Климентьев C.B. Влияние термо -ЭДС на пироотк-лик в легированных кристаллах ниобата лития с электродами из различных материалов // Нелинейная оптика: Межвуз. сб. науч. тр./ Дальневосточный государственный университет путей сообщения : Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000.- С. 134-138.

14. Здоровцев Г.Г., Климентьев C.B. Приемник электромагнитного излучения на основе эффекта термостимулированной ЭДС в легированных кристаллах ниобата лития // Тезисы докладов XXXVIII международной научной конференции "Студент и научно-технический прогресс".- Новосибирск: НГТУ, 2000,- ч.1.г с.50.

15. Здоровцев Г.Г., Иванов В.И., Карпец Ю.М., Климентьев C.B. Термостиму-лированная ЭДС в легированных кристаллах ниобата лития с электродами,из / различных металлов // Препринт № 19.- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000,- 25 с.

• -У

16. Иванов В.И., Карпец Ю.М., Климентьев С.,В. Исследование фотоо'Т-0 клика в легированных кристаллах ниобата лития // Препринт № 20,- Хаба- . ровск: Изд-во ДВГУПС, 2000,- 13 с.

Сергей Вячеславович Климентьев

ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТО- И ТЕРМОИНДУЦИРОВАННОЙ ЭДС В ЛЕГИРОВАННЫХ КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ С ЭЛЕКТРОДАМИ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ МЕТАЛЛОВ. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. . • ■ * * +

ЛР №021068 от 1.08.96 г. ПЛД №79-19 от 19.01.00 г.

Подписано в печать 21.04.00. Печать офсетная. Бумага тип. №2. Формат 60x84/16.

Печ. л. 1,0. Зак. 132. Тираж 100.

* * *

Издательство ДВГУПС.

680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, 47.

Введение «э

Глава 1. Механизмы фото- и термоэлектрического отклика в пироэлектриках

1.1. Пироэлектрический эффект

1.1.1. Первичный и вторичный пироэлектрические эффекты

1.1.2. Третичный пироэлектрический эффект

1.2. Динамический пироотклик

1.3. Релаксационные токи

1.3.1. Ионные токи

1.3.2. Электронные токи

1.3.3. Электретный эффект и релаксационная поляризация в кристалле ниобата лития

1.3.4. Диффузионные токи

1.3.5. Электрохимические процессы

1.4. Фотогальванический эффект

Глава 2. Экспериментальное исследование термостимулированной ЭДС в легированных кристаллах ниобата лития

2.1. Непироэлектрический термоотклик

2.2. Экспериментальная установка

2.3. Экспериментальное исследование термоЭДС в кристаллах ниобата лития

2.4.Электретная модель явления

Глава 3. Исследование фотоэлектрического отклика в легированном кристалле ниобата лития с электродами из различных металлов

3.1 .Экспериментальное исследование медленных компонент фотоотклика

Глава 4. Характеристики приемников излучения на основе легированного кристалла ниобата лития с разными электродами

4.1.Приемник излучения на основе эффекта термостимулированной ЭДС

4.2.Критерии качества пироэлектрических материалов

4.3.Пироэлектрические приемники излучения для открытых оптических линий связи

Ниобат лития (НЛ) широко используется в оптоэлектронике, голографии, лазерной физике, в системах регистрации и обработки оптической информации и преобразования оптического излучения [1-4]. Этот материал обладает хорошими эксплуатационными характеристиками, большими спектральным и динамическим диапазонами, а также высокой технологичностью. Уникальность данного кристалла прежде всего обусловлена наличием в нем целого ряда нелинейно- и электрооптических эффектов (таких, как фоторефрактивный, фотовольтаический, электрооптический, пироэлектрический и др.) [3-7]. В тонкослойных контактных системах металл-сегнетоэлекгрик-металл (МСМ), в том числе на основе НЛ, эти явления не только имеют существенные особенности, а могут даже определяться свойствами приповерхностной (приэлектродной) области кристалла [8-12]. В частности, в работе И.Ф. Канаева и В. К. Малиновского [9] было выявлено аномально сильное влияние диффузии материала электродов на фотогальванический (ФГ) ток в кристаллах LiNb03. Ими же выдвинуто предположение, что дополнительный вклад в стационарные токи при наличии пленки обусловлен ФГ-эффектом, присущим тонкому приэлекгродному спою кристалла. На основании полученных экспериментальных результатов [10-13] авторы указывают на возможность больших количественных и качественных изменений свойств кристаллов при диффузионном легировании, что следует учитывать при создании металлических контактов. Асимметрия электропроводности, асимметрия диффузии вещества, генерация под действием света ФГ-тока - обязаны существованием локальных электрических полей, в том числе обусловленных контактными явлениями.

HJ1 также относится к перспективным пироэлектрическим материалам, которые используются для регистрации излучения широкого спектрального диапазона. В [14-16] показано, что существование внутреннего поля в несимметричной (с разными металлами) сэндвичной системе МСМ приводит к появлению неклассического пироэлектрического отклика (так называемый динамический пироэффект).

И. Б. Барканом с сотрудниками (Лазерное отделение Института теплофизики СО РАН, г. Новосибирск) было обнаружено, что при нагреве легированного кристалла НЛ с напыленными электродами из различных металлов в кристалле регистрируется термостимулированный ток (порядка 1СГ11 ч- 1С)"12 А), направление которого определяется расположением электродов и не зависит от кристаллографической ориентации образца. Величина тока пропорциональна температуре, что позволяет применить данный эффект для регистрации излучения с инфранизкочастотной модуляцией сигнала.

Приведенные выше результаты показывают, что исследование влияния контактных явлений на фотогальванический и пироэлектрический отклики кристалла, на его электрооптические и термоэлектрические свойства является актуальной задачей. Изучение фотоотклика в системе МСМ также представляет интерес с точки зрения разработки широкополосных приемников излучения.

Целью диссертационной работы являлось исследование фотоэлектрического и термоэлектрического отклика в легированном кристалле LiNb03 с электродами из различных материалов. В задачу входило изучение величин вкладов различных фото- и термоиндуцированных механизмов ЭДС в несимметричной системе металл-сегнетоэлектрик-металл в зависимости от таких факторов, как концентрация примеси железа в кристалле ниобата лития, геометрии образца и материалов электродов, а также возможности использования термостимулированной ЭДС для регистрации излучения.

В диссертационной работе впервые рассмотрены следующие вопросы:

- исследована термоиндуцированная ЭДС в легированных кристаллах ниобата лития с электродами из различных материалов; для описания данного явления предложена электретная модель термостимулированной ЭДС в легированных кристаллах ниобата лития;

- исследован фотооткпик в легированных кристаллах ниобата лития с разными электродами, включающий в себя медленную компоненту, обусловленную наличием термостимулированной ЭДС;

- на основе исследуемого явления предложен датчик ИК излучения в области инфранизких частот модуляции;

- предложен новый критерий качества для сегнетоэлектриков, включающий в себя кроме чувствительности и динамический диапазон, что позволяет более полно оценивать пироэлектрический материал для использования в приемниках излучения.

Практическая ценность работы связана с расширением сферы применения детекторов излучения, использующих нетрадиционные механизмы термоиндуцированных токов и обладающих рядом преимуществ перед пироэлекгриками (например, высокой чувствительностью для излучения с инфранизкими частотами модуляции). Исследование природы фото- и термо-ЭДС в системе металл-сегнетоэлекгрик-металл позволяет определить основные характеристики приемников излучения, а также оптимизировать технологические условия получения образцов.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Исследована спектральная зависимость фотоэлектрического отклика в легированных кристаллах UNb03 с электродами из различных материалов. Показано, что фотоотклик содержит компоненту, обусловленную термостимулированной ЭДС, пропорциональной температуре кристалла.

2. Предложен механизм термостимулированной ЭДС, как электретного эффекта, обусловленного релаксационной диффузией примесей в поле контактной разности потенциалов на границах раздела металл - сегнетоэлектрик. При этом величина термостимулированной ЭДС зависит от температуры кристалла благодаря изменению его электропроводности.

3. Показано, что величина термоиндуцированной ЭДС зависит от концентрации легирующей примеси и для Fe имеет максимум при 0,3 - 0,4 вес.%. Величина термо-ЭДС резко возрастает с уменьшением толщины образца и нелинейно зависит от площади кристалла.

4. Аппроксимация экспериментальных зависимостей термоотклика от геометрии и температуры кристалла аналитическими выражениями на основе предложенной модели электрета демонстрирует их хорошее соответствие.

5. Предложено использовать электретный эффект в легированных кристаллах LiNb03 с различными электродами для регистрации квазинепрерывного излучения. Чувствительность опытного образца детектора достигала величины 5 В/Вт.

6. Для сравнения различных сегнетоэлектрических материалов предложено использовать критерий качества, включающий кроме чувствительности динамический диапазон.

1. Новик В.К., Гаврилова Н.Д., Фельдман Н.Б. Пироэлектрические преобразователи.- М., Сов. радио, 1979.- 175 с.

2. Кузьминов Ю.С. Ниобат и танталат лития. М.: Наука, 1975,- 276 с.

3. Кузьминов Ю.С. Электрооптический и нелинейнооптический кристалл ниобата лития.- М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987.- 264 с.

4. Стурман Б.И., Фридкин В.М. Фотогальванический эффект в средах без центра симметрии и родственные явления,- М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1992.-208 с.

5. Пироэлектрический эффект и его применения. // Косоротов В.Ф., Кременчугский Л.С., Самойлов В.Б., Щедрина Л.В.; под ред. Кременчугского Л.С. /АН УССР. Ин-т физики,- Киев: Наукова думка, 1989,- 224 с.

6. Кременчугский Л.С. Сегнетоэлектрические приемники излучения. -Киев: Наук, думка, 1971,- 234 с.

7. Физика сегнетоэлектрических явлений / Г.А. Смоленский, В.А. Боков, В.А. Исупов и др.- Л.: Наука, 1985,- 396 с.

8. Ицковский М.А., Щедрина Л.В. Термостимулированные токи в системе метал диэлектрик - металл // ФТТ.- 1979,- т.21, № 12.- С. 3567-3575.

9. Канаев И.Ф., Малиновский В.К. Аномально сильное влияние электродов на фотогальванический ток в кристаллах LiNb03 // Автометрия. 1995,- № 5.-С. 3-9.

10. Канаев И.Ф., Малиновский В.К. Фотогальванический и фоторефрак-тивный эффекты в кристаллах ниобата лития // ФТТ.- 1982,- т.24, вып. 7,- С. 1743-1750.

11. Канаев И.Ф., Малиновский В.К. Механизмы записи голограмм в пучках с ортогональными поляризациями Н ФТТ. -1992. -т.34, вып. 8,- С. 1890-1897.

12. Канаев И.Ф., Малиновский В.К. Асимметрия проводимости вдоль оси поляризации в сегнетоэлектрических кристаллах // ДАН СССР,-1982.-т. 266, № 6,- С. 137-145.

13. Стурман Б.И. Асимметрия электропроводности в пироэлектриках // ФТТ,- 1982.-т. 24, вып. 7,- С. 1432-1443.

14. Chynoweth A.G. Surface space-charge layers in barium titanate // Phys. Rev.-1956.-102, N 3.- P. 705-714.

15. Chynoweth A.G. Pyroelectricity, internal domains and interface charges in triglycine sulfate // Ibid.- 1960,- 117, N 5,- 1235-1243.

16. Основные характеристики контактной системы металл сегнето-электрик- металл / Б.Г. Вехтер, I1I.H. Гифейсман, Л.С. Кременчугский и др. //ФТТ,-1971,-13, № 1,- С. 94-99.

17. Lines M.E., Glass A.M. Primary pyroelectric effect in LiTa03 // Phys. Rev. Lett.- 1977,- 39, N 21.- P. 1362-1365.

18. О законе температурного изменения пироэлектрического коэффициента полярных диэлектриков / В.К. Новик, Б. Г. Бочков, Н.Д. Гаврило-ва, С.Н. Дрождин // Письма в ЖТФ,- 1982.- т.8, № 16,- С. 988-992.

19. Фазовый переход в однослойном сегнетоэлектрике в неравновесных условиях / Б.А. Струков, А.В. Дявтян, Е.Л. Саркин, В.Т. Калинников // Вестн. МГУ. Сер. Физика и астрономия,- 1985,- 26, № 6,- С. 81-87.

20. Иона Ф., Ширане Д. Сегнетоэлекгрические кристаллы.- М.: Мир. 1965.- 555 с.

21. Гласс А., Лайнс М. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы: Пер. с англ.- М.: Мир, 1981,- 351 с.

22. Желудев М.С. Основы сегнетоэлекгричества. М.: Атомиздат, 1973.- 248 с.

23. Сонин А.С., Струков Б.А. Введение в сегнетоэлектричество. М.: «Высшая школа», 1970.-381 с.

24. Бравина С.Л., Кременчугский Л.С., Морозовский Н.В. Пиро- и диэлектрические свойства некоторых сегнетоэлектриков (Препринт/ АН УССР. Ин-т физики; № 37).- Киев, 1986,- 26 с.

25. Копцик В.А., Гаврилова Н.Д. Экспериментальное исследование пироэлектрического эффекта сегнетоэлектрических кристаллов // Изв. АН СССР. Сер. физ,- 1965.-29, № 11,-С. 1969-1973.

26. Lang S.B. Pyroelectric coefficient of lithium sulfate monohydrate (4,2 -300 K) // Phys. Rev. В.-1971.-4, N. 10,- P. 3603-3609.

27. Гладкий В.В., Желудев И.С. Методы и результаты исследования пироэлектрических свойств некоторых монокристаллов // Кристаллография.- 1965,- т. 10, № 1.- С. 63-67.

28. Schein L.B., Cressman P.J., Cross L.E. Electrostatic measurements of tertiary pyroelectricity in partially clamped LiNb03 // Ferroelectrics.- 1979.22, N3/4.-P. 945-948.

29. Tertiary pyroelectric effect in lithium niobate and lithium tantalate crysals / V.F. Kosorotov, L.S. Kremenchugskii, L.V. Levash, L.V. Shchedrina // Ferroelectrics.- 1986,- 70, N 1/2.- P. 27-37.

30. Третичный пироэлектрический эффект / В.Ф. Косоротов, Л.С. Кременчугский, Л.В. Леваш, Л.В. Щедрина (Препр./ АН УССР. Ин-т физики; №9).-Киев, 1984.-27 с.

31. Zook J.D., Liu S.T. Pyroelectric effect in thin film II J. Appl. Phys.- 1978.-v.49, N 8,- P. 4604-4606.

32. Ицковский M.A. Экранирование спонтанной поляризации и фазовый переход в тонкослойном сегнетоэлектрике (Препр. / АН УССР. Ин-т физики; 40).- Киев, 1984.- 40 с.

33. Козловский В.Х. Фазовые превращения в сегнетоэлектрическом кристалле при наличии доменных границ // Изв. АН СССР. Сер. физ,-1965,- № 6,-С. 882-886.

34. Малиновский В.К., Стурман Б.И. О релаксационных токах в твердых телах (Препринт ИА и Э СО РАН).- Новосибирск, 1980.-№120.-16 с.

35. Блинов Л.М., Ермаков С.В., Королев Л.М. Поверхностный пироэлектрический эффект в диэлектрических пленках // ФТТ.- 1972.- т. 14, № 11.-С. 3671-3673.

36. Sava G., Lee D.C., Ikeda М. Short-circuit current induced by temperature change from M1-polyethyleneterephthalate-M2 system below glass transition temperature//Jap. J. Appl. Phys.-1976.-v. 15, N. 10,-P. 1983-1989.

37. Geppert D.V. Theoretical shape of metal insulator - metal potential barriers//J. Appl. Phys.- 1963.-v.34, N. 3,- P. 490-493.

38. Гифейсман LU.H. Распределение поля в контактной системе металл -диэлектрик металл //ФТТ,- 1969,-т.11, № 8,- С. 2097-2102.

39. Винецкий В.Л., Ицковский М.А., Кременчугский Л.С. Особенности фазового перехода в тонкослойных сегнетоэлектриках // ФТТ,- 1973.-т.15, № 11.-С. 3478-3481.

40. Ицковский М.А., Щедрина Л.В., Кладкевич М.Д. Пироэлектрический эффект в области фазового перехода тонкослойных сегнетоэлектри-ков // УФЖ,- 1979,- т.24, № 7,- С. 924-930.

41. Itskovskii М. A., Shchedrina L.V., Kladkevich M.D. Pyroelectric and electrocaloric effect in the phase transition region of thin ferroelectrics // Ibid.-1980,- v.29, N 3Л.- P. 167-174.

42. Влияние материала электродов на пироэффект и нелинейные свойства монокристаллов титаната бария и триглицинсульфата / В.З. Бородин, С.Г. Гах, О.П. Крамаров и др.// Электрон. Техника. Сер. 14. Материалы,- 1967,- Вып. 8.- С. 141-146.

43. Введение в теорию полупроводников/А.И.Ансельм М: Наука, 1978. -616 с.

44. Блатт Ф. Физика электронной проводимости в твердых телах // М: Мир, 1971.-470 с.

45. Жирифалько Л. Статистическая физика твердого тела. Пер. с англ,-М.: Мир, 1975,- Гл. 6, 8.

46. Борисова М.Э., Койков С.Н. Физика диэлектриков,- Л.: Изд-во ЛГУ, 1979.-420 с.

47. Губкин А.И. Электреты,- М.: Наука, 1977,- 295 с.

48. Губкин А.Н. Физика диэлектриков. М.:"Высшая школа", 1971.-430 с.

49. Фридкин В.М., Желудев И.С. Фотоэлектреты и электрофотографический процесс. М.: Изд-во АН СССР, 1960,- 345 с.

50. Ковальский П.Н., Шнейдер А.Д. Фотоэлектретный эффект в полупроводниках // Львов: "Высшая школа", 1977.- 390 с.

51. Холкин А.Л., Трепаков В.А., Смоленский Г.А. Термополяризационные токи в диэлектриках // Письма в ЖЭТФ,- 1982,- т.35, № 3.- С. 81-87.

52. Glass A.M., Von der Linde D., Nergran T.J. High-voltage bulk photovoltaic effect and photorefractive process in LiNb03//Appl. Phys. -1974. -v.25. -P. 233-236.

53. Электретный эффект и релаксационная поляризация в некоторых монокристаллах оксидов со структурой псевдоильменита и тетрагональной калиево-вольфрамовой бронзы / Кузьминов Ю.С., Прокопало О.И., Панченко Е.М. и др. //ФТТ, 1983,-т.25, вып. 3,-С. 1385-1390.

54. Канаев И.Ф., Малиновский В.К., Пугачев A.M. Исследование вклада горячих электронов в процессы переноса в кристаллах ниобата лития //ФТТ, 1987,-т.29, вып. 3.-С. 1502-1513.

55. Пироэлектрический эффект в направлениях, перпендикулярных к особенной полярной оси сегнетоэлектрических кристаллов / В.Ф. Ко-соротов, Л.С. Кременчугский , Л.В. Леваш, Л.В. Щедрина // Изв. АН СССР. Сер. физ,- 1987,- т.5.1, № 12,- С. 2233-2238.

56. Zajosz H.J. Elementary theory of nonlinear piroelectric response in monoaxial ferroelectrics with second order phase trasition // Ferroelectrics.- 1984.- v.56, N 1/2.- P. 265-281.

57. Канаев И.Ф., Малиновский В.К. Механизм усиления слабых пучков при записи поляризационных и скалярных голограмм LiNb03 // Автометрия, 1992. -№4.-С. 38-46.

58. Neumark G.E. Theory of the anomalous photovoltaic effect of ZnS // Phys. Rev., 1962.- v.125.- P. 838-842.

59. Иванчик И.И. К макроскопической теории сегнетоэлектриков // ФТТ,-1961.-т.З, № 12,-С. 3731-3742.

60. Гуро Г.М., Иванчик И.И., Ковтонюк Н.Ф. Полупроводниковые свойства титаната бария//ФТТ.- 1968,-т. 10, №1.-С. 135-143.

61. Wurfel P., Batra I.P. Depolarization field - induced instability in thin ferroelectric films - experiment and theory // Phys. Rev. В.- 1973,- v.8, N. 11,-P. 5126-5133.

62. Wurfel P., Batra I.P. Depolarization effects in thin ferroelectric films // Ferroelectrics.- 1976.-v.12, N. 1-4,- P. 55-61.

63. Chynoweth A.G. Dynamic method for measuring the pyroelectric effect with special reference to barium titanat // J. Appl. Phys.-1956,- v.27, N. 1,- P. 76-84.

64. Дьяков B.A. Синтез и физико-химические свойства монокристаллических метаниобатов щелочных металлов: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук. М.МГУ, 1982.-16 с.

65. Shaldin Yu.V., Poprawski R. The spontaneous birefringence and pyroelectric effect in KTi0P04 crystals // J. Phys. Chem. Solid.- 1990,- Vol. 51, N2,-P. 101-106.

66. Фридкин B.M. Сегнетоэлектрики-полупроводники. M.: Наука, 1976.-480 с.

67. Фридкин B.M. Физические основы электрофотографического процесса. М.-Л.: Энергия, 1966,- 330 с.

68. Glass A.M. Ferroelectric strontium barium - metaniobate as a fast and sensitive detector of infrared radiation // Appl. Phys. Lett.- 1968.- v. 13, N. 4.- P. 147-149.

69. Mattias B.T., Remeika J.P. Ferroelectricity in the illmenite structure // Phys. Rev.-1949,-V.76.-N. 11.-P. 1886-1887.

70. Новик В.К., Гаврилова Н.Д. Пироэлектричество и перспективы его применения,- "Электронная техника .Сер. 14. Материалы", 1970 вып. 8.- С. 22-32.

71. Федосов В.А. Определение температуропроводности пироэлектрических материалов.- "Инж.-физ. журн.", 1974,- т. 26, № 4,- с. 738-741.

72. Barkan I.B., Entin M.V., Marennikov S.I. Conductivity of Fe Doped LiNb03 Cristals // phys. stat. sol. (a) 44, K91 (1977).- P. 8-16.

73. Barkan I.В., Baskin E.M., Entin M.V. Mechanism of Conductivity of Fe-Doped LiNb03 Crystal // phys. stat. sol. (a) 59, K97 (1980).- P. 12-25.

74. Glass A.M., Lines M.E. Low-temperature behavior of spontaneous polarization in LiNb03 and LiTa03 (i.r.-detection) // Phys. Rev. В.: Solid Stat.- 1976,-v.13, N. 1.-P. 180-191.

75. Кременчугский Л.С., Самойлов В.Б. Исследование пироэлектрического эффекта при быстром изменении температуры // УФЖ.- 1968.- т. 13, №2,-С. 215-218.

76. Гуревич В.Л. Об электротермическом эффекте в кристаллических диэлектриках // ФТТ,-1981.-т. 23, № 8,- С. 2357-2363.

77. Данильчук Г.С., Ицковский М.А., Кременчугский Л.С. Исследование пироэлектрического пирокоэффициента в кристаллах группы ТГС в полярных и неполярных срезах //УФЖ.- 1969,- т. 14., № 6,- С. 975-979.

78. Патли Е. Пироэлектрические детекторы,- «Зарубежная электроника», 1972,-№ 6,-С. 68-80.

79. Костин В.В. Тепловые генераторные приемники энергетических потоков на основе пироэлектрического эффекта. М.: Ин-т «Электроника», 1971.- 185 с.

80. Кременчугский Л.С. Пироэлектрические детекторы (Ин-т физики АН УССР, Препринт, вып. 5).- Киев, 1972,- 32 с.

81. Ишанин Г.Г. Неселективный приемник излучения ОКГ на основе термоупругого эффекта кристаллического кварца // Импульсная фотометрия: Сб. ст.-Л.: Машиностроение, 1972,- Вып. 2,- С. 110-115.

82. Кладкевич М.Д., Кременчугский Л.С. К вопросу об инфранизкочастотной дисперсии пироэлектрического коэффициента и диэлектрической проницаемости сегнетоэлектриков //УФЖ.- 1969,-т. 14, № 5,- С. 815-817.

83. Гаврилова Н.Д. Новые пироэлектрические кристаллы // Кристаллография,- 1965,- № 1,- С. 114-116.

84. Борн М., Хуан Кунь. Динамическая теория кристаллических решеток. -М.: Изд-во иностр. лит., 1958.- 488 с.

85. Byer R.L., Roundy С.В. Pyroelectric coefficient direct measurement technique and application to a nsec response time detector // Ferroelectrics.- 1972,-v.3, N. 2-4.- P. 333-338.

86. Garn L.E., Sharp E.J. Use of low-frequency sinusoidal temperature waves to separate pyroelectric currents from nonpyroelectric currents // J. Appl. Phys.- 1982,- v.53, N. 12,- P. 8974-8987.

87. Lang S.B., Steckel F. Measurement of the pyroelectric coefficient. D. C. dielectric constant and volume resistivity of a polar material // Rev. Sci. Instrum.- 1965,- v.36, N. 7,- P. 929-934.

88. Аксененко М.Д., Бараночников М.Л. Приемники оптического излучения,- М.: Радио и связь, 1987.- 296 с.

89. Рез И.С. Практическое использование свойств сегнетоэлектриков вблизи фазовых превращений // Изв. АН СССР. Сер. физ,- 1985.- т.49, №2.-С. 241-246.

90. Рез И.С. Кристаллохимический прогноз в диэлектрике: Реализованные возможности и перспективы // Сегнетоэлектрики: Сб. науч. трудов,- Минск: МГПИ, 1986,- С. 6-22.

91. Критерии качества пироприемников / Иванов В.И., Карпец Ю.М., Климентьев С.В., Коростелева И.А., Прокопович М.Р. // 43-я научная конференция: Материалы. Хабаровск : ХГПУ, 1997.-29-30.

92. Иванов В.И., Карпец Ю.М., Климентьев С.В. Перспективные материалы для техники оптической связи // Проблемы транспорта Дальнего Востока: Материалы второй международной конференции. Владивосток: ДВО Академии транспорта РФ, 1997.- С. 137.

93. Динамический диапазон пироэлектрических приемников излучения / Иванов В.И., Карпец Ю.М., Карась К.Г., Климентьев С.В. // Нелинейные процессы в оптических кристаллах: Межвуз. сб. науч. тр. Хабаровск: ДВГУПС, 1997.-С. 68-72.

94. Климентьев С.В. Влияние контактных областей на пироэлектрический эффект в тонкослойных системах // Бюллетень научных сообщений / Под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: ДВГУПС, 1998,- №3,- С.15-17.

95. Термостимулированная ЭДС в легированных кристаллах ниобата лития с электродами из различных металлов / Здоровцев Г.Г., Иванов В.И., Карпец Ю.М., Климентьев С.В. // Препринт № 19,- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000,- 25 с.

96. Иванов В.И., Карпец Ю.М., Климентьев С.В. Исследование фотоотклика в легированных кристаллах ниобата лития // Препринт № 20,-Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000 13 с.