Электрическая релаксация и фотоиндуцированные явления в поликристаллах Pb3O4

Баранова, Екатерина Петровна

Электрическая релаксация и фотоиндуцированные явления в поликристаллах Pb3O4 тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Баранова, Екатерина Петровна АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Санкт-Петербург МЕСТО ЗАЩИТЫ

2007 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.07 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Электрическая релаксация и фотоиндуцированные явления в поликристаллах Pb3O4»

Автореферат диссертации на тему "Электрическая релаксация и фотоиндуцированные явления в поликристаллах Pb3O4"

На правах рукописи УДК 537.226 8

Баранова Екатерина Петровна

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ РЕЛАКСАЦИЯ И ФОТОИНДУЦИРОВАННЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ПОЛИКРИСТАЛЛАХ РЬ304

Специальность 01.04.07-физика конденсированного состояния

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических иаук

Санкт-Петербург 2008

Работа выполнена на кафедре физической электроники Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический университет им А.И Герцена»

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор Аванесян Вачаган Тигранович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Рынков Андрей Александрович

кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Пронин Игорь Петрович

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное

предприятие «Научно-производственная корпорация «Государственный оптический институт им СИ Вавилова»

Защита состоится « 10 » апреля 2008 г. в « 16°°» часов на заседании диссертационного совета Д 212. 199. 21 по присуждению ученой степени доктора наук в Российском государственном педагогическом университете имени А И. Герцена по адресу 191186, Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, 48, корпус 3, ауд 18

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного педагогического университета им А И Герцена

Автореферат разослан «. Г » марта 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат физико-математических наук, доцент

Н.И. Анисимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Интенсивное развитие полупроводниковой техники, расширение сферы ее использования и создание принципиально новых видов приборов и устройств вызывает постоянную потребность в соединениях, обладающих необходимым сочетанием электрических, поляризационных и фотоэлектрических параметров Компоненты оксидной системы РЬ-О на протяжении уже нескольких десятилетий применяются в качестве базового материала для изготовления фоторезисторов, фотовольтаических ячеек солнечных элементов, а также являются объектом исследования в ведущих отечественных и зарубежных лабораториях в качестве модельных соединений для изучения структурных переходов, процессов дефектообразования и сегнетоэлектрических явлений

Объект исследования. Среди компонентов окисносвинцового ряда можно выделить свинцовый сурик или ортоплюмбат свинца (ОС) РЬ304, который относится к широкозонным фотопроводникам (ширина запрещенной зоны АЕ ~ 2.0 эВ), является высокоомным (удельное сопротивление р — 1012 - 1014 Ом см) и характеризуется широким спектром локальных состояний [1] Указанные особенности обуславливают возможность применения оксида РЬ304 для формирования электретной структуры, создания носителей оптической информации, элементов фотонных технологий и радиоэлектроники Вместе с тем, ОС отличает стабильность фазового состава, которая обеспечивает устойчивость свойств этого соединения с течением времени, а также их независимость от внешних воздействий

Характерной особенностью высокоомных полупроводников является их поляризация при наложении внешнего электрического поля Поляризационные и зарядовые процессы лежат в основе функционирования большинства приборов полупроводниковой опто- и радиоэлектроники, определяя их важнейшие эксплуатационные характеристики В последние годы интенсивно исследуются механизмы переноса зарядов в твердых телах, которые характеризуются малой подвижностью носителей заряда (НЗ), высокой концентрацией и квазинепрерывным распределением локализованных состояний в запрещенной зоне, что приближает их по энергетической структуре к неупорядоченным полупроводникам

Ч 1 \

механизмы электропереноса в переменном электрическом поле низкой частоты в ОС являются практически не изученными. В идейном плане исследование диэлектрической релаксации и фотоиндуцированных явлений в поликристаллических слоях РЬ304 соответствует направлению поиска новых материалов в современной опто- и радиоэлектронике Таким образом, определение основных закономерностей и природы электрической релаксации в ОС является одной из актуальных задач исследования

На основании изложенного формулируются цель и задачи работы. Цель работы Установление закономерностей и механизмов электрической релаксации в фотопроводящих поликристаллических слоях РЬ304 в области низких и инфранизких частот.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи

1 Провести аналитический обзор данных научно-технической литературы по исследованию процессов поляризации, фотополяризации, переноса заряда в высокоомных полупроводниках и особенностей структурных и физических свойств фотопроводника РЪз04

2 С применением экспериментальных методов диэлектрической спектроскопии исследовать релаксационные процессы и установить специфические закономерности поведения диэлектрических характеристик поликристаллических слоев ортоплюмбата свинца

3 Методом токовой спектроскопии изучить кинетику изотермической диэлектрической поляризации и процессы формирования пространственного заряда в металлоксидной структуре РЬ304

4 На основе комплексного исследования процессов диэлектрической релаксации выявить характерные особенности электротранспорта в слоях РЬ304 со связующим веществом в низко- и инфранизкочастотных электрических полях.

5. Исследовать фотоиндуцированные поляризационные явления в ортошпомбате свинца при варьировании внешних факторов влияния.

Научная новизна. В отличие от предшествующих работ, в которых изучались проводимость и фотопроводимость в постоянном электрическом поле, оптические и структурные свойства высокоомного полупроводника РЬ304, в настоящей работе впервые-

1 Проведены исследования диэлектрических свойств на образцах поликристаллической металлооксидной структуры РЬ304 и выявлен релаксационный характер низкочастотной дисперсии диэлектрических параметров

2. Установлены закономерности изотермической релаксации заряда, связанные с инфранизкочастотными поляризационными процессами в поликристаллических слоях ортоплюмбата свинца

3. В рамках модели прыжкового механизма переноса носителей заряда по глубоким центрам захвата в запрещенной зоне определены - плотность локализованных состояний, частотный фактор, энергия активации и

другие параметры, контролирующие процессы электрической релаксации.

4 Изучены низкочастотные процессы диэлектрической релаксации в ортоплюмбате свинца в условиях фотовозбуждения Основные положения, выносимые на защиту: 1. Температурно-частотная зависимость дисперсии диэлектрических параметров в высокоомном фотопроводнике РЬ304 определяется межслойной поляризацией Максвелла-Вагнера, обусловленной естественной неупорядоченностью исследуемых образцов 2 Процессы релаксационной поляризации в поликристаллических слоях ортоплюмбата свинца в области инфранизких частот отвечают модели прыжкового переноса носителей заряда по локализованным состояниям в запрещенной зоне 3. Релаксация фотодиэлектрического отклика в слоях РЬзО* определяется влиянием пространственного заряда локализованных носителей и электронов проводимости 4 Кинетика изменения составляющих комплексной диэлектрической проницаемости при наложении и снятии светового возбуждения характеризуется долговременной релаксацией, обусловленной глубокими локальными состояниями в слоях ортоплюмбата свинца Теоретическая значимость работы.

Результаты экспериментального исследования процессов электрической релаксации в области низких частот в темновом и световом режимах измерения, а также детальный анализ механизмов переноса НЗ на переменном токе в высокоомном полупроводнике РЬ304, вносят существенный вклад в развитие теоретических основ физики неупорядоченных сред

Практическая значимость работы. Результаты проведенных исследований процессов релаксации диэлектрической поляризации и фотоиндуцированных явлений в области НЧ и ИНЧ в поликристаллическом РЬз04, могут быть полезны при разработке, изготовлении и контроле электрофизических характеристик устройств твердотельной электроники

На базе экспериментальных установок, разработанных в ходе выполнения диссертационной работы, реализуется научная практика студентов факультета физики РГПУ им. А И. Герцена при выполнении ими дипломных и магистерских исследований в рамках учебных программ по направлению «Физика конденсированного состояния»

Комплексные исследования процессов электрической релаксации в ОС являются важным и необходимым этапом изучения свойств высокоомных фотопроводников и оптимизации характеристик элементов опто- и радиоэлектроники Полученные на сравнительно простом по химическому составу соединении результаты исследований релаксационных явлений в переменном электрическом поле могут оказаться полезными при изучении других, более сложных по структуре, полупроводников и разработке новых

методик изучения материалов с естественной структурной неупорядоченностью

Сочетание таких свойств, как долговременная диэлектрическая релаксация и фоточувствительность в видимой области спектра способствует практическому использованию высокоомного фотопроводника РЬ3С>4 в качестве базовых структур для производства элементов оптоэлектроники и формирования сред - носителей оптической информации.

Связь темы с планом научных работ. Диссертационная работа являлась частью научных исследований научно-исследовательской лаборатории физики неупорядоченных систем и проводилась в рамках госбюджетной тематики РГПУ им А.И Герцена (заказ-наряд Министерства образования и науки РФ №1.11.99Д «Исследование электронных процессов в фотопроводниках с различной степенью структурной неупорядоченности»)

Достоверность и научная обоснованность результатов и выводов диссертации обеспечивается, корректной формулировкой направлений исследования и их физической обоснованностью, адекватностью используемых методик поставленным задачам, сопоставлением с имеющимися данными научно-технической литературы по проблеме исследования, применением для интерпретации полученных результатов современных модельных представлений, достаточным объемом экспериментальных данных и их воспроизводимостью

Апробация работы Основные научные результаты докладывались на следующих конференциях и семинарах IV Международной конференции «Диэлектрического общества» и IX Международной конференции «Диэлектрические и сопутствующие явления» (Познань, Польша, 2006 г), VIII и IX международной конференции «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы» (Ульяновск, 2006, 2007 г г.), Международной научно-технической школе-конференции «Молодые ученые - науке, технологиям и профессиональному образованию в электронике» (Москва, 2006 г), IX Международной конференции «Физика в системе современного образования» (Санкт-Петербург, 2007 г), XXII Международной конференции по аморфным и нанокристаллическим полупроводникам (Колорадо, США, 2007 г.) и научных семинарах кафедры физической электроники Российского государственного педагогического университета им А И. Герцена.

Публикации: по теме диссертации опубликовано 12 работ

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка цитируемой литературы. В работе 128 страниц сквозной нумерации, 52 рисунка, 6 таблиц, список литературы включает 100 наименований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, представлены цель работы, научная новизна, практическая ценность полученных результатов, а также научные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ И ФОТОСТИМУЛИРОВАННЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ВЫСОКООМНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ В ПЕРЕМЕННОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ»

приводится обзор сведений научно-технической литературы об электрофизических характеристиках высокоомных полупроводников в темновом и световом режимах измерения, а также о структурных и физических свойствах фотопроводящего оксида РЬ304.

В рамках известных моделей диэлектрической поляризации обсуждаются вопросы, связанные с природой процессов электрической релаксации в поликристаллических соединениях. Проведен анализ экспериментальных результатов и теоретических выводов исследования фотополяризационных явлений в полупроводниковых материалах. Определяются задачи, не получившие своего решения к началу настоящей работы.

Обсуждаются механизмы электропереноса в высокоомных полупроводниках в переменном электрическом поле. При наличии инжекции НЗ из контакта в полупроводник становится возможным протекание инжекцион-ного тока по глубоким уровням захвата.

Рассмотрены особенности кристаллографического строения решетки ОС [3, 4] при комнатной температуре, которые сводятся к следующему (рис. 1): кислородный октаэдр содержит ионы РЬ4+, каждый из них отдает четыре внешних электрона ионам кислорода для формирования ионных связей. Все оставшиеся неспаренные электроны атомов кислорода используются для образования ковалентных связей с двухвалентными атомами свинца. Как показывают проведенные раннее исследования [2], наличие

О РЬ1У(1/4,3/4) ® 01(1/4,3/4)

® 02(0) © 02(1/2)

Рис. 1. Структура ортоплюмбата свинца РЬ304 по данным рентгено- и нейтронографии [3,4].

катионов разной валентности (РЬ2+ и РЬ4+) определяет слоистость и неоднородность структуры

В заключении дано краткое описание основных физических свойств ОС, таких как фоточувствительность, высокое удельное сопротивление, малая подвижность носителей заряда, и приведены примеры практического использования слоев РЬз04 в качестве базового материала для формирования элементов опто- и радиоэлектроники

На основании изучения и анализа данных научно-технической литературы сформулированы цель и задачи диссертационного исследования

Во второй главе «МЕТОДЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ И ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ» приведена технология формирования поликристаллических слоев ОС и представлено описание экспериментальных методик для изучения процессов диэлектрической релаксации

В качестве исходного материала для изготовления исследуемых слоев применялся порошок РЬ304 марки ЧДА. Связующим веществом служил кремнийорганический лак КО-815, являющийся химически нейтральным по отношению к оксидам свинца и обладающий высокой прозрачностью. Для получения более однородной и достаточно жидкой массы в сосуд с исходным порошком добавлялся органический растворитель - толуол, количество которого подбиралось экспериментально в зависимости от типа связующего материала (биндера) Технология приготовления слоев заключалась в смешивании исходного порошка РЬ304 с биндером, растворенным в толуоле в различной пропорции В результате формировался гладкий слой РЬз04 толщиной d - 50 мкм.

Состояние поверхности слоев ОС, ее морфология и топография, контролировались с помощью атомно-силового микроскопа Solver 47 Pro

Измерение составляющих комплексной диэлектрической проницаемости в области НЧ и ИНЧ осуществлялось с использованием методов диэлектрической и токовой спектроскопии

Для определения диэлектрических характеристик в темновом и световом режимах измерения при варьировании внешних факторов влияния использовалась схема на базе измерителя иммитанса Е7-20 Исследования проводились в диапазоне частот/= 200 - 105 Гц и интервале температур Т = 293 - 450 К. Нагрев измерительной ячейки по линейному закону изменения температуры со временем производился источником питания постоянного тока со скоростью 0.8 К/мин при точности измерения ± 0 5 К Одновременно исследовалось влияние постоянного электрического поля напряженностью £=105 - 10б В/м на диэлектрические характеристики ОС

Измерение токов изотермической релаксации проводилось при приложении к образцу напряжения синусоидальной формы Ток поляризации, протекающий через исследуемую конденсаторную структуру, измерялся электрометрическим вольтметром, с выхода которого соответствующее напряжение поступало на вход двухкоординатного

потенциометра Временная развертка исследуемых зависимостей обеспечивалась с помощью пилообразного напряжения, подача которого осуществлялась от генератора сигналов специальной формы

Исследование диэлектрических характеристик в области ИНЧ / = 10 "3 - 1 Гц проводилось методом динамических вольт-амперных характеристик Расчет составляющих комплексной диэлектрической проницаемости выполнялся по значениям тока, регистрируемого двухкоординатным потенциометром в момент, когда фаза подаваемого сигнала равнялась нулю и ?г/2 соответственно

Для изучения фотоиндуцированных явлений освещение слоя РЬ304 производилось через пленку 8п02 квантами света с энергией, соответствующей видимому диапазону длин волн, при использовании светофильтров с нормированной спектральной кривой показателя поглощения и постоянной интенсивностью освещения Ф - 25 мВт/см2 Предварительно обеспечивались изоквантовая и изоэнергетическая градуировки источника светового возбуждения

•0 06

-0 03

В третьей главе «РЕЛАКСАЦИЯ ПОЛЯРИЗАЦИИ В ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СЛОЯХ РЬ304» представлены результаты исследования процессов электрической релаксации в слоях ОС в области низких и инфранизких частот

Частотные зависимости вещественной компоненты комплексной диэлектрической проницаемости е и тангенса угла диэлектрических потерь tgS, полученные в интервале НЧ при разных амплитудах измерительного напряжения, включают в себя две дисперсионные области начальную (/ < 104 Гц) и основную, прилегающую к высокочастотному диапазону, с особенностями, характерными для диэлектриков с релаксационным механизмом поляризации При увеличении напряженности электрического поля значения диэлектрических параметров увеличиваются. На частотной зависимости наблюдается максимум, расположенный в области, примыкающей к ИНЧ диапазону

/,Гц

Рис. 2 Частотная зависимость е (1, 2) и tgд (3, 4) слоя РЬ304 в области НЧ Амплитуда измерительного напряжения Ц В 1,3 - 0 04,2, 4 -1

/,Гц

Измерение диэлектрических параметров (рис 3) в Щд области ИНЧ также выявляет наличие частотной дисперсии релаксационного характера, усиливающейся в области НЧ

Экспериментальные результаты, представленные в виде диаграммы Коула-Коула (рис 4), выявляют широкий спектр времен релаксации в

Рис 3 Частотная зависимость £ (1, 2) и интервале температур Г= 293 -

(3, 4) слоя РЬ304 в области ИНЧ. 450 К и отличие типа диэлек-

Амплитуда измерительного напряжения трической V, В 1,3-005,2,4-0 1

4 Гц

поляризации от

дебаевского

Установленный характер диэлектрической дисперсии в исследуемых поликристаллических слоях отражает результат развития межслойной поляризации Максвелла-Вагнера, происходящей как в самом зерне, так и на границе раздела зерно-прослойка

Исследование релаксационных явлений методом анализа кинетики процесса поляризации позволяет устанавливать макро-и микропараметры локальных центров, контролирующих про-Рис 4 Зависимость е (е, /) слоя РЬз04 в цессы электропереноса Времен-диапазоне температур Т = 293 - 450 К нал зависимость токов изотер-Частота измерительного напряжения Гц мической поляризации в ОС при 1 — 103,2 — 2 1035 3 — 5 103,4 - 104. различных уровнях напряжен-

ности электрического поля (рис 5) выявляет две фазы процесса - быструю и медленную, отвечающие интервалам времени Д^ = 1-10 с и Мг = 10-100 с соответственно На начальном участке спада изменение значений тока происходит согласно эмпирическому соотношению / ~ (и = 0 8), переходящему в экспоненциальную функцию в области долговременной релаксации Приведенный закон релаксации коррелирует с естественной неупорядоченностью структуры оксидов в системе РЬ-О, обладающих квазинепрерывным спектром локальных энергетических уровней [1] Долговременный релаксационный процесс (/ > 10 с) объясняется

160

г, отн, ед.

формированием пространственного заряда за счет захвата НЗ на локальные уровни

При увеличении напряжения поляризации, приложенного к образцу слоя РЬ304, наблюдается возрастание значений поляризационного тока во всей временной области и повышение скорости его спада на начальном участке Рост напряженности электрического поля обуславливает снижение высоты потенциального барьера на контакте металлический электрод-полупроводник, что приводит к инжекции НЗ из электрода в полупроводниковый слой

При освещении образца, начиная с некоторой величины напряженности электрического поля, на кривой 1{{) обнаруживается участок роста поляризационного тока со временем (вставка рис 5), что, как правило, интерпретируется появлением двойной инжекции НЗ [5] Повышение температуры окружающей среды приводит к замедлению кинетики поляризации, связанному с процессом перезахвата НЗ на ловушки

На основании выводов теории эстафетного механизма электротранспорта заряда, инжектированного в полупроводник [5], определены параметры, характеризующие энергетическую структуру локальных состояний Результаты проведенных расчетов с использованием экспериментальных данных свидетельствуют об участии в процессе электропереноса глубоких ловушечных центров, а также о рассеянии НЗ на фононах и межзеренных границах В исследуемом диапазоне частот установлена степенная зависимость проводимости а от частоты о ~ /я с показателем степени £ близким к единице, что является одним из признаков прыжкового механизма переноса НЗ по локализованным состояниям в запрещенной зоне

Четвертая глава «ФОТОИНДУЦИРОВАНШ»1Е ЯВЛЕНИЯ В ПОЛИКРИСТАЛЛАХ РЬзО,(» посвящена исследованию фотоиндуцирован-ных явлений в слоях ортогопомбата свинца, а именно, изменению диэлектрических характеристик образцов при световом возбуждении

Вид температурных зависимостей изменений диэлектрической проницаемости А е и тангенса угла диэлектрических потерь АtgSí полученных на разных частотах измерительного поля (рис 6,7), указывает на релаксационный характер изменения фотодиэлектрических параметров

Рис 5 Кинетика тока поляризации в слое РЬ304 в темновом (1 - 4) и световом (вставка, кривая 5) режимах измерения Напряженность электрического поля Е, В/м 1 - 106,2 -2 10б,3 - 3 1 06,4, 5 - 4 106.

поликристаллического слоя РЬ304, отвечающий распределению времен релаксации для неоднородного фотопроводника Природа наблюдаемого фотодиэлектрического отклика интерпретируется в рамках модели релаксационной поляризации пространственного заряда, представляющего собой электрическую неоднородность, возникающую в материале и приводящую к диэлектрическим потерям Формирование указанного заряда обуславливается наличием примесей и дефектов кристаллической решетки, а также структурой самой поликристаллической системы, включающей зерна и прослойки, заполненные связующим веществом

Результаты измерений температурной зависимости проводимости в интервале температур Г =293 - 450 К и диапазоне частот /=5 1 02 -104Гц

§20

•ч и

01_---"Т-*-- , ОЦ---,

300 350 400 300 350 400

г,к г,к

Рис 6 Температурная зависимость Рис 7- Температурная зависимость Де для слоя РЬ304 Частота измери- изменения Д1§<5 для слоя РЬ304 тельного напряжения/Гц 1 -500,2 Частота измерительного напряже--103,3 - 2 1 03,4 - 5 1 03, 5- 104 ния/Гц 1 -500,2 -103, 3-2 103, 4

- 5 103,5- 10

позволили рассчитать величину энергии активации, значения которой составили £а=0 44 - 0 96 эВ и £а=0.24 - 0 52 эВ для темнового и светового режимов измерения соответственно Приведенные данные указывают на участие в фотодиэлектрических процессах как поверхностных, так и глубоких локальных состояний

В заключении представлены основные выводы работы

Основные результаты и выводы работы:

1 Проведен анализ данных научно-технической литературы по изучению поляризационных и фотополяризационных явлений, а также процессов переноса НЗ в высокоомных полупроводниках.

Выявлены характерные особенности кристаллической структуры оксида РЬз04, определяющие значительную поляризуемость исследуемого фотопроводника

2 Обоснована информативность методов токовой и диэлектрической спектроскопии при изучении процессов электрической релаксации и

0 02-1 0 01

фотоиндуцированных явлений в слоях РЬ304 в области низких и инфранизких частот

3. В поликристаллических слоях РЬ304 в диапазоне частот/ = 10"3 - 105 Гц установлена температурно-частотная дисперсия диэлектрических параметров, отвечающая набору времен релаксации и отражающая результат развития межслойной поляризации Максвелла-Вагнера

4. На основе феноменологической модели эстафетного механизма электротранспорта в неупорядоченных средах определены макро- и микропараметры, характеризующие протекающие электронные релаксационные процессы и энергетическую структуру локальных уровней Установлена вероятность реализации прыжкового механизма переноса НЗ в поликристаллических слоях РЬ304 по состояниям собственных дефектов на границах раздела и непосредственно в кристаллитах

5 Изучено влияние фотовозбуждения на процессы электрической релаксации в ортошпомбате свинца в условиях варьирования внешних факторов- спектрального состава облучения, температуры, частоты и амплитуды измерительного поля Полученные результаты могут интерпретироваться в рамках модели релаксационной поляризации пространственного заряда, сформированного при участии примесей и дефектов кристаллической решетки исследуемой конденсаторной структуры

6. Кинетика фотополяризационного процесса в поликристалле РЬ304 включает два основных участка релаксации диэлектрических параметров - быстрой и долговременной и обусловлена накоплением заряда на локальных состояниях, отвечающих энергетическому спектру, квазинепрерывное распределение которого обусловлено естественной разупорядоченностью структуры исследуемого фотопроводника

Результаты комплексного исследования электрической релаксации в широкозонном полупроводнике РЬ304 для темнового и светового режимов измерения, позволяет в значительной степени восполнить информационный пробел в изучении поляризационных и фотополяризационных явлений и способствовать уточнению механизмов поляризации и электропереноса в ОС Анализ полученных экспериментальных данных подтверждает выводы о том, что фотопроводник РЬ304 может служить модельным объектом при изучении электронных процессов в соединениях с ионно-ковалентной связью и тенденцией к формированию неупорядоченной структуры

руководителем профессором В Т Аванесяном, постановка задач, определение направлений исследования, а также обсуждение полученных результатов осуществлялось совместно

Список используемой литературы:

[1] Бордовский ГА, Извозчиков В А Естественно-неупорядоченный полупроводниковый кристалл СПб Образование, 1997 -421 с

[2] Avanesyan V Т, Bordovsku V.A, Potachev S A. Dielectric characterization of the lone pair oxide structure // Journal of Non-Crystalline Solids - 2002, v 305 -p 136-139

[3] Terpstra H J, De Groot R A, Haas C. The electronic structure of the mixed valence compound Pb304 // Journal of Physics and Chemistry of Solids. - 1997, v. 58, №4.-p 561-566

[4] Mmhua Cao, Changwen Hu, Ge Peng, Yanjuan Qi, Enbo Wang Selected -Control Synthesis of Pb02 and Pb304 Single - Crystalline Nanorods // Journal of the American Chemical Society - 2003, v 125, №17.-p. 4982-4983.

[5] Гершун А С, Тиман Б.Л Нестационарные процессы, протекающие в системе металл-диэлектрик-металл в постоянном электрическом поле // Физика и техника полупроводников - 1968, т. 2, №4 -с 488-491

Основное содержание и результаты диссертации отражены в

следующих публикациях-

1 Баранова Е.П Инфранизкочастотная диэлектрическая релаксация РЬ304 // Сборник научных трудов РГПУ им А И Герцена "Неравновесные явления в конденсированных средах".- СПб.- 2006.- с.19-21 (0,19 п л )

2 Баранова ЕП, Пучков МЮ Фотоиндуцированньге свойства высоко-омного полупроводника РЬ304 // Сборник научных трудов РГПУ им А И Герцена "Неравновесные явления в конденсированных средах" - СПб.-2006-с 15-18 (0,25пл/0,15пл).

3 Аванесян В Т, Баранова Е П Особенности диэлектрической релаксации и электропроводности в поликристаллических слоях РЪзОд. // Материалы международной научно-технической школы-конференции «Молодые ученые - науке, технологиям и профессиональному образованию в электронике» (Молодые ученые - 2006) - М. МИРЭА - 2006 - с 170-174 (0,25 п л/0,12 пл.)

4 Аванесян В Т, Баранова Е.П., Потачев С А Оптоэлектронные процессы в слоях фотодиэлектрика РЬ304. // Материалы У1П Международной конференции "Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы" - Ульяновск.- 2006 - с 161 (0,06 п.л./0,02 п л).

5. Аванесян В.Т., Баранова Е.П. Фотодиэлектрический эффект в поликристаллических слоях РЬ304. // Физика твердого тела. - 2007, т.49, вып. 10, -с. 1760-1762 (ОДЗ п.л./0,07 п.л.).

6. Аванесян В.Т., Баранова Е.П. Низкочастотные фотодиэлектрические процессы в поликристаллических слоях РЬ304. // Письма в журнал технической физики. - 2007, т. 33, вып. 10, -с. 49-53 (0,31 п.л./0,15 п.л.).

7. Аванесян В.Т., Баранова Е.П. Релаксация фотодиэлектрического эффекта в слоях Pb304. // Физика и техника полупроводников. - 2007, т. 41, вып. 10, -с. 1218-1220 (0,19 п.л./0,10 п.л.).

8. Аванесян В.Т., Бордовский В.А., Баранова Е.П., Грабко Г.И. Кинетика поляризационного тока в широкозонном фотопроводнике РЬ304. // Физика и техника полупроводников. - 2007, т. 41, вып. 12. -с. 14251428 (0,25 п.л./0,08 пл.).

9 Аванесян В Т, Баранова Е П, Пучков М Ю Изучение фотополяризационных процессов в научно-исследовательском практикуме магистратуры факультета физики // Материалы IX международной конференции "Физика в системе современного образования (ФССО-07)" - СПб - 2007 -с 26-27(0,13 п л/0,05 п.л)

10 Аванесян ВТ, Баранова ЕП, Потачев С А Электронные процессы в фотодиэлектрической структуре на основе ортоплюмбата свинца // Материалы IX Международной конференции "Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы" - Ульяновск - 2007 - с 66 (0,06 п л /0,02 пл).

11 Аванесян В.Т, Баранова Е П., Потачев С А Электротранспорт в широкозонном полупроводнике РЬ304 в условиях оптического возбуждения // Материалы IX Международной конференции "Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы" - Ульяновск - 2007 - с. 67 (0,06 п л./0,02 п л)

12. Аванесян В.Т., Баранова ЕЛ., Грабко Г.И. Инфранизкочастотный диэлектрический отклик поликристаллических слоев РЬ304. // Физика твердого тела.- 2008 (январь), т. 50, вып. 1. -с. 23-25 (0,19 п.л./0,06 п.л.).

Подписано в печать 28 02 2008 Тираж 100 экз Заказ № 362

Отпечатано в типографии ООО «АБЕВЕГА», Санкт-Петербург, Московский пр, д. 2/6, тел . 570-37-56 Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД № 65-299

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Баранова, Екатерина Петровна

Основные обозначения и сокращения.

Введение.6,

Глава- 1. Диэлектрическая поляризация и фотостимулированные явления в высокоомных полупроводниках в переменном электрическом поле.

1.1. Особенности процесса зарядообразования в высокоомных полупроводниках.

1.2. Фотополяризационные свойства высокоомных полупроводников.

1.3. Проводимость высокоомных полупроводников в переменном'электрическом поле.

1.4. Особенности структурных и физических свойств ортоплюмбата свинца РЬ304.

1.5. Выводы по обзору литературы и постановка задач исследования.

Глава 2.-Методы изготовления образцов и их исследования.

2.1. Технология получения слоев РЬз04СО связующим веществом.

2.2. Измерение диэлектрических и фотодиэлектрических характеристик.

2.3. Методы токовой.спектроскопии.

Глава 3. Релаксация- поляризации в поликристаллических слоях РЬ304.

3.1. Температурно-частотная дисперсия диэлектрических характеристик МДМ-структур на основе РЬ304 в области низких частот.

3.2. Изотермические токи релаксации в слоях ортоплюмбата свинца.

3.3. Дисперсия диэлектрических параметров в области инфранизких частот в ортоплюмбате свинца:.

3.4. Проводимость слоя РЬ304 в переменном электрическом поле.

3.5. Выводы по 3 главе.

Глава 4. Фотоиндуцированные явления в поликристаллах РЬ304.

4.1. Влияние светового возбуждения на диэлектрические параметры слоев РЬ304.

4.2. Проводимость слоя РЬзС>4 в переменном электрическом поле в световом режиме измерения.

4.3. Кинетика фотополяризационных явлений в поликристаллических слоях РЬ304.

4.4. Выводы по 4 главе.

Введение диссертация по физике, на тему "Электрическая релаксация и фотоиндуцированные явления в поликристаллах Pb3O4"

Актуальность исследования. Интенсивное развитие полупроводниковой техники, расширение сферы ее практического применения, создание принципиально новых видов приборов и устройств вызывает необходимость в получении и исследовании соединений, обладающих требуемым сочетанием электрических, поляризационных и фотоэлектрических параметров. Компоненты оксидной системы РЬ-О на протяжении уже нескольких десятилетий применяются в качестве базового материала для изготовления фоторезисторов, фотовольтаических ячеек солнечных элементов, а также являются объектом исследования в ведущих отечественных и зарубежных лабораториях в качестве модельных соединений для изучения структурных переходов, процессов дефектообразования и сегнетоэлектрических явлений.

Среди компонентов окисносвинцового ряда можно выделить свинцовый сурик или ортоплюмбат свинца (ОС) РЬ304, который относится к широкозонным фотопроводникам (ширина запрещенной зоны АЕ и 2.0 эВ), является высокоомным (удельное сопротивление р = 1012 — 1014 Ом-см) и характеризуется широким спектром локальных состояний [1]. Указанные особенности обуславливают возможность применения оксида РЬзС>4 для формирования электретной структуры и создания носителей оптической информации, элементов фотонных технологий и радиоэлектроники. Вместе с тем, ОС отличает стабильность фазового состава, которая обеспечивает устойчивость свойств этого соединения с течением времени, а также их независимость от внешних воздействий.

Характерной особенностью высокоомных полупроводников является их поляризация при наложении внешнего электрического поля. Поляризационные и зарядовые процессы лежат в основе функционирования большинства приборов полупроводниковой опто- и радиоэлектроники, определяя их важнейшие эксплуатационные характеристики. В последние годы интенсивно исследуются механизмы переноса зарядов в твердых телах, которые характеризуются малой подвижностью носителей заряда (НЗ), высокой концентрацией и квазинепрерывным распределением локализованных состояний в запрещенной зоне, что приближает их по энергетической структуре к неупорядоченным полупроводникам.

Исследование релаксационных электронных процессов является одним из основных методов получения информации о механизмах зарядообразования и установления природы деградации полупроводниковых материалов и приборов на их основе под действием внешнего электрического поля. Проведенные ранее исследования [2] показывают, что перенос НЗ в оксиде РЬ304 сопровождается протеканием значительных поляризационных процессов в темноте и при световом возбуждении, оказывающих влияние на инерционные свойства электронных приборов, формируемых на основе этого материала. В то же время процессы электрической релаксации, а также механизмы электропереноса в переменном электрическом поле низкой частоты в ОС являются практически не изученными. В идейном плане исследование диэлектрической релаксации и фотоиндуцированных явлений в поликристаллических слоях РЬ3С>4 соответствует направлению поиска новых материалов в современной опто- и радиоэлектронике. Таким образом, определение основных закономерностей и природы электрической релаксации в ОС является одной из актуальных задач исследования.

На основании изложенного формулируются цель и задачи работы.

Цель работы. Установление закономерностей и механизмов электрической релаксации в фотопроводящих поликристаллических слоях РЬ304 в области низких и инфранизких частот.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: 1. Провести аналитический обзор данных научно-технической литературы по исследованию процессов поляризации, фотополяризации, переноса заряда в высокоомных полупроводниках и особенностей структурных и физических свойств фотопроводника РЬ304.

2. С применением экспериментальных методов диэлектрической спектроскопии исследовать релаксационные процессы и установить специфические закономерности поведения диэлектрических характеристик поликристаллических слоев ортоплюмбата свинца.

3. Методом токовой спектроскопии изучить кинетику изотермической диэлектрической поляризации и процессы формирования пространственного заряда в металлоксидной структуре РЬ3С>4.

4. На основе комплексного исследования процессов диэлектрической релаксации выявить характерные особенности электротранспорта в слоях РЬ304 со связующим веществом в низко- и инфранизкочастотных электрических полях.

5. Исследовать фотоиндуцированные поляризационные явления в переменном электрическом поле при варьировании внешних факторов влияния.

Связь темы с планом научных работ. Диссертационная работа являлась частью научных исследований научно-исследовательской лаборатории физики неупорядоченных систем и проводилась в рамках госбюджетной тематики РГПУ им. А.И. Герцена (заказ-наряд Министерства образования и науки РФ №1.11.99Д «Исследование электронных процессов в фотопроводниках с различной степенью структурной неупорядоченности»).

1. Проведены исследования диэлектрических свойств на образцах поликристаллической металлооксидной структуры РЬ3С>4 и выявлен релаксационный характер низкочастотной дисперсии диэлектрических параметров.

4. Изучены низкочастотные процессы диэлектрической релаксации в ортоплюмбате свинца в условиях фотовозбуждения.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Температурно-частотная зависимость дисперсии диэлектрических параметров в высокоомном фотопроводнике РЬз04 определяется межслойной поляризацией Максвелла-Вагнера, обусловленной естественной неупорядоченностью исследуемых образцов.

2. Процессы релаксационной поляризации в поликристаллических слоях ортоплюмбата свинца в области инфранизких частот отвечают модели прыжкового переноса носителей заряда по локализованным состояниям в запрещенной зоне.

3. Релаксация фото диэлектрического отклика в слоях РЬз04 определяется влиянием пространственного заряда локализованных носителей и электронов проводимости.

4. Кинетика изменения составляющих комплексной диэлектрической проницаемости при наложении и снятии светового возбуждения характеризуется долговременной релаксацией, обусловленной глубокими локальными состояниями в слоях ортоплюмбата свинца. Достоверность и научная обоснованность результатов и выводов диссертации обеспечивалась: корректной формулировкой направлений исследования и их физической обоснованностью, адекватностью используемых методик поставленным задачам, сопоставлением с имеющимися данными научно-технической литературы по проблеме исследования, применением для интерпретации полученных результатов современных модельных представлений, достаточным объемом экспериментальных данных и их воспроизводимостью.

Теоретическая значимость работы

Практическая значимость работы

Результаты проведенных исследований процессов релаксации диэлектрической поляризации и фотоиндуцированных явлений в области низких (НЧ) и инфранизких частот (ИНЧ) в поликристаллическом РЬ3С>4, могут быть полезны при разработке, изготовлении и контроле электрофизических характеристик устройств твердотельной электроники.

На базе экспериментальных установок, разработанных в ходе выполнения диссертационной работы, реализуется научная практика студентов факультета физики РГПУ им. А.И. Герцена при выполнении ими дипломных и магистерских исследований в рамках учебных программ по направлению «Физика конденсированного состояния».

Комплексные исследования процессов электрической релаксации в ОС являются важным и необходимым этапом изучения свойств высокоомных фотопроводников и оптимизации характеристик элементов опто- и радиоэлектроники. Полученные на сравнительно простом по химическому составу соединении результаты исследований релаксационных явлений в переменном электрическом поле могут оказаться полезными при изучении других, более сложных по структуре, полупроводников и разработке новых методик изучения материалов с естественной- структурной неупорядоченностью.

Сочетание таких свойств, как долговременная диэлектрическая релаксация и фоточувствительность в видимой области спектра, способствует практическому использованию высокоомного фотопроводника РЬ304 в качестве базовых структур для производства элементов оптоэлектроники и формирования сред - носителей оптической информации.

Апробация работы. Основные научные результаты докладывались на научных семинарах кафедры физической электроники Российского государственного университета им. А.И. Герцена и следующих конференциях:

1) IV Международной конференции «Диэлектрического общества» и IX Международной конференции «Диэлектрические и сопутствующие явления» (Познань, Польша, 2006 г.);

2) Международной научно-технической школе-конференции «Молодые ученые - науке, технологиям и профессиональному образованию в электронике» (Москва, 2006 г.);

3) VIII и IX Международной конференции «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы» (Ульяновск, 2006, 2007 г.г.);

4) IX Международной конференции «Физика в системе современного образования» (Санкт-Петербург, 2007 г.);

5) XXII Международной конференции по аморфным и нанокристаллическим полупроводникам (Колорадо, США, 2007 г.).

Основное содержание и результаты диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Баранова Е.П. Инфранизкочастотная диэлектрическая релаксация РЬ304. // • Сборник научных трудов РГПУ им. А.И. Герцена "Неравновесные явления в конденсированных средах".- СПб.- 2006.- с. 19-21.

2. Баранова Е.П., Пучков М.Ю. Фотоиндуцированные свойства высокоомного полупроводника РЬ304. // Сборник научных трудов РГПУ им. А.И. Герцена "Неравновесные явления в конденсированных средах" -СПб.- 2006.- с.15-18.

3. Аванесян В.Т., Баранова Е.П. Особенности диэлектрической релаксации и электропроводности в поликристаллических слоях РЬ3С>4. // Материалы международной научно-технической школы-конференции «Молодые ученые - науке, технологиям и профессиональному образованию в электронике» (Молодые ученые - 2006).- М.: МИРЭА.- 2006.- с. 170-174.

4. Аванесян В.Т., Баранова Е.П., Потачев С.А. Оптоэлектронные процессы в слоях фотодиэлектрика РЬ304. // Материалы VIII Международной конференции "Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы".-Ульяновск.- 2006.- с.161.

5. Аванесян В.Т., Баранова Е.П. Фото диэлектрический эффект в поликристаллических слоях РЬ304. // Физика твердого тела,- 2007, т. 49, вып. 10, -с. 1760-1762.

6. Аванесян В.Т., Баранова Е.П. Низкочастотные фото диэлектрические процессы в поликристаллических слоях РЬ304. // Письма в журнал технической физики.- 2007, т. 33, вып. 10, -с.49-53.

7. Аванесян В.Т., Баранова Е.П. Релаксация фотодиэлектрического эффекта в слоях РЬ3С>4. // Физика и техника полупроводников.- 2007, т. 41, вып. 10, -с.1218-1220.

8. Аванесян В.Т., Бордовский В.А., Баранова Е.П., Грабко Г.И. Кинетика поляризационного тока в широкозонном фотопроводнике РЬ3С>4. // Физика и техника полупроводников.- 2007, т. 41, вып. 12. -с. 1425-1428.

9. Аванесян В.Т., Баранова Е.П., Пучков М.Ю. Изучение фотополяризационных процессов в научно-исследовательском практикуме магистратуры факультета физики. // Материалы IX международной конференции "Физика в системе современного образования (ФСС007)".- СПб.- 2007. - с.26-27.

10. Аванесян В.Т., Баранова Е.П., Потачев С.А. Электронные процессы в фотодиэлектрической структуре на основе ортоплюмбата свинца. //

Материалы IX Международной конференции "Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы".— Ульяновск.- 2007.- с.66.

11. Аванесян В.Т., Баранова Е.П., Потачев С.А. Электротранспорт в широкозонном полупроводнике РЬзС>4 в условиях оптического возбуждения. // Материалы IX Международной конференции "Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы".— Ульяновск.- 2007.- с. 67.

12. Аванесян В.Т., Баранова Е.П., Грабко Г.И. Инфранизкочастотный диэлектрический отклик поликристаллических слоев РЬзС>4. // Физика твердого тела.- 2008 (январь), т. 50, вып. 1. -с.23-25.

Личный вклад автора состоит в том, что им самостоятельно получены, обработаны и интерпретированы все экспериментальные результаты, посвященные исследованию фотопроводящих полупроводниковых слоев РЬз04. В работах, написанных в соавторстве с научным руководителем профессором В.Т. Аванесяном, постановка задач, определение направлений исследования, а также обсуждение полученных результатов осуществлялось совместно.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка цитируемой литературы. В работе 128 страниц сквозной нумерации, 52 рисунка, 6 таблиц, список литературы включает 100 наименований.

Заключение диссертации по теме "Физика конденсированного состояния"

Основные результаты комплексного исследования диэлектрической релаксации и фотополяризационных явлений в РЬ304 в широком диапазоне о г частот /=10" - 10 Гц и интервале температур Т = 293 - 450 К с учетом варьирования факторов влияния - светового возбуждения различного спектрального состава и постоянного электрического смещения, можно сформулировать следующим образом:

1. Проведен анализ данных научно-технической литературы по изучению поляризационных и фотополяризационных явлений, а также процессов переноса НЗ в высокоомных полупроводниках.

Выявлены характерные особенности кристаллической структуры оксида РЬ304, определяющие значительную поляризуемость исследуемого фотопроводника.

2. Обоснована информативность методов токовой и диэлектрической спектроскопии при изучении процессов электрической релаксации и фотоиндуцированных явлений в слоях РЬ304 в области низких и инфранизких частот.

3 5

3. В поликристаллических слоях РЬ304 в диапазоне частот/= 10" - 10 Гц установлена температурно-частотная дисперсия диэлектрических параметров, отвечающая набору времен релаксации и отражающая результат развития межслойной поляризации Максвелла-Вагнера.

4. На основе феноменологической модели эстафетного механизма электротранспорта в неупорядоченных средах определены макро- и микропараметры, характеризующие протекающие электронные релаксационные процессы и энергетическую структуру локальных уровней. Установлена вероятность реализации прыжкового механизма переноса НЗ в поликристаллических слоях РЬ304 по состояниям собственных дефектов на границах раздела и непосредственно в кристаллитах.

5. Изучено влияние фотовозбуждения на процессы электрической релаксации в ортоплюмбате свинца в условиях варьирования внешних факторов: спектрального состава облучения, температуры, частоты и амплитуды измерительного поля. Полученные результаты могут интерпретироваться в рамках модели релаксационной поляризации пространственного заряда, сформированного при участии примесей и дефектов кристаллической решетки исследуемой конденсаторной структуры.

Результаты комплексного исследования электрической релаксации в широкозонном полупроводнике РЬ304 для темнового и светового режимов измерения, позволяют в значительной степени восполнить информационный пробел в изучении поляризационных и фотополяризационных явлений и способствовать уточнению механизмов поляризации и электропереноса в ОС. Анализ полученных экспериментальных данных подтверждает выводы о том, что фотопроводник РЬ304 может служить модельным объектом при изучении электронных процессов в соединениях с ионно-ковалентной связью и тенденцией к формированию неупорядоченной структуры.

Заключение

Интерес к изучению процессов электрической релаксации в РЬ3С>4 обуславливается их расширяющимся практическим применением в опто- и наноэлектронике. До начала проведения настоящего исследования отсутствовали систематические исследования процессов электрической релаксации и проводимости в переменном электрическом поле в темновом и световом режимах измерения, что являлось существенным пробелом в общей картине электрофизических свойств ОС.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Баранова, Екатерина Петровна, Санкт-Петербург

1. Извозчиков В. А., Тимофеев О.А. Фотопроводящие окислы свинца в электронике. JL: Энергия, 1979. -144 с.

2. Аванесян В.Т. Исследование диэлектрических свойств фотопроводящих окислов свинца. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук. JL: ЛГПИ, 1979.

3. Бордовский Г. А., Извозчиков В.А. Естественно-неупорядоченный полупроводниковый кристалл. СПб.: Образование, 1997. —421 с.

4. Фрелих Г. Теория диэлектриков. М.: Иностранная литература, 1960. -251 с.

5. Havriliak S., Negami S. Complex plane analysis of alpha-dispersion in some polymer systems. //Journal of Polymer Science. 1966, v. 14. -p. 99-117.

6. Турик A.B., Радченко Г.С., Чернобабов А.И., Турик С.А., Супрунов В.В. Диэлектрические спектры неупорядоченных сегнетоактивных систем: поликристаллы и композиты. // ФТТ. 2006, т. 48, вып. 6. -с. 1088-1090.

7. Харитонов Е.В. Диэлектрические материалы с неоднородной структурой. М.: Радио и связь, 1983. -128 с.

8. Аванесян В.Т., Бордовский Г.А., Степанов В.В. Низкочастотные релаксационные процессы в поликристаллических структурах 2Pb0-3Bi203. // Вопросы радиоэлектроники. Серия ТПО. 1982, вып. 3. - с.51- 56.

9. Орешкин П.Т. Физика полупроводников и диэлектриков. М.: Высшая школа, 1977.-448 с.

10. Avanesyan V.T., Bordovskii G.A., Potachov S.A. Wiley Encyclopedia of Electrical and Electronics Online, Photodielectric effect, John Wiley & Sons, Inc., 2001.

11. Бьюб P. Фотопроводимость твердых тел. M.: Иностранная литература, 1962.-558 с.

12. Волнянский М.Д., Кудзин А.Ю., Пляка С.Н., Баласме 3. Перенос заряда в кристаллах РЬМо04. // ФТТ. 2004, т. 46, вып. 11.-е. 1946-1948.

13. Pilai P.K.C., Mendiratta R.G., Pilai C.K. et al. Photo-induced ac impedance measurements in single crystals photoconductors. // Physica Status Solidi (a). -1978, v. 46 A, № 2. -p. K127-K130.

14. Broser I., Brumm P., Reuber C. Der photodielektrische Effekt in CdS-Einkristallen. // Zeitschrift fur Physik A Hadrons and Nuclei. 1964, v. 179, № 4. -p. 367-378.

15. Krispin P., Ludwig W. Photodielectric investigation on ZnS phosphors. // Physica Status solidi (a). 1964, v. 5, № 3. -p. 573-582.

16. Kneppo I., Cervenak J. Photodielectric effect in thin film metal-CdTe-metal structures. // Journal Solid-State Electronics. 1972, v. 15. -p. 587-591.

17. Pillai P.K.C., Nath R. Photodielectric effect in photoconductors. // Physica Status Solidi. 1976, 37 A, -p 491-498.

18. Фридкин B.M. Фотосегнетоэлектрики. M.: Наука, 1979. -109 с.

19. Борщевский A.C., Кунаев A.M., Кусаннов С.Г. и др. Изучение зонной структуры сложных полупроводников с помощью фотодиэлектрического эффекта. // Известия Вузов. Физика. 1975, № 4 (155). -с. 140-142.

20. Izvozchikov V.A., Bordovskii G.A., Avanesyan V.T., Bordovskii V.A. On the problem of ferroelectricity in photoconducting lead oxides. // Physica Status Solidi (a). 1978, v. 49, №2. -p. K173-175.

21. Лайнс M., Гласс А. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы. М.: Мир, 1981.-736 с.

22. Avanesyan V.T., Bordovskii G.A., Potachov S.A. Electrical properties of Pb304 photoelectret layers. // ISE 9: Proc. of 9th International symposium on electrets ISE9, Shanghai, Sept. 25-30, 1996. Shanghai. 1996. -p. 390-393.

23. Ковальский П.Н., Шнейдер А. Д. Фотоэлектретный эффект в полупроводниках. Львов: Высшая школа, 1977. —152 с.

24. Ханин С.Д., Денисова О.В. Физические основы микроэлектроники. Часть 1. Методические указания к выполнению лабораторных работ. СПб.: СЗТУ, 2003.-32 с.

25. Мотт Н., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. М.: Мир, 1974. -472 с.

26. Солодуха A.M., Либерман З.А. Особенности прыжковой проводимости в висмутсодержащей слоистой керамике. // ФТТ. 2001, т. 43, вып. 11.-е. 19661968.

27. Аванесян В.Т., Пучков М.Ю. Частотная дисперсия диэлектрических характеристик в полимерных пленках на основе NiSalen. // ФТТ. 2007, т. 49, вып. 11.-е. 2088-2090.

28. Солодуха A.M. Особенности прыжковой электропроводности в тонких слоях триоксида вольфрама. // Вестник ВГУ. Серия: Физика. Математика. -2005, №2. -с. 70-76.

29. Солодуха A.M., Либерман З.А. Электрофизические свойства слоистой висмутсодержащей керамики. // Конденсированные среды и межфазные границы. 2000, т. 2, вып. 2. -с. 184-186.

30. Звягин И.П. Кинетические явления в неупорядоченных полупроводниках. М.: Издательство МГУ, 1984. -190 с.

31. Pollak М. The model of hopping Conduction with wide distribution of jump distances / Pollak M., Geball T.N. // Physical Review. 1961, v. 122, №4. -p.1742-1753.

32. Long A.R. Frequency-dependent loss in amorphous semiconductors. // Advances in Physics. 1982, v. 31. -p. 553-637.

33. Медведев C.A., Клевков Ю.В., Колосов C.A., Кривобок B.C., Плотников А.Ф. Фотопроводимость крупнозернистых поликристаллов CdTe. //ФТП. -2002, т. 36, вып. 8. -с. 937-940.

34. Pollak М. On the frequency dependence of conductivity in amorphous solids. // Philosophical Magazine. Structure and Properties of Condensed Matter.- 1971, v. 23, №183. -p. 519-542.

35. Шкловский Б.И., Эфрос А.Л. Электронные свойства легированных полупроводников. М.: Наука, 1979. -416 с.

36. Шкловский Б.И., Эфрос A.JI. Теория протекания и проводимость сильно неоднородных сред. // Успехи физических наук. 1975, т. 117, вып. 3. -с. 401434.

37. Брыксин В.В., Дьяконов М.Н., Муждаба В.М., Ханин С.Д. Анализ характера прыжковой проводимости по частотной зависимости тангенса угла потерь. // ФТТ. 1981, т. 23, №5. -с. 1516-1518.

38. Брыксин В.В., Карпухина Л.Г., Ханин С.Д. Частотная зависимость проводимости аморфных окислов тантала при наличии постоянного смещающего напряжения. // ФТТ. 1990, т. 32, №12. -с. 3564-3569.

39. Lampert M.A. Simplified theory of space-charge-limited currents in an insulatorwith traps. // Physical Review. 1956, v. 103. -p. 1648-1656.

40. Gavarri J.R., Wegel D. Analyses structurales du minium Pb3C>4 a temperature ambiante et a basse temperature pur diffraction des neutrons. // Comptes Rendus de Academie des Sciences. 1972, v. 275 С, №21. -p. 1267-1270.

41. Dickens B. The bonding in Pb304 and structural principles in stoichiometric lead oxides. // Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 1965, v. 27, №7. -p. 1509-1515.

42. Terpstra H.J., De Groot R.A., Haas C. The electronic structure of the mixed valence compound Pb304. // Journal of Physics and Chemistry of Solids. 1997, v. 58, №4. -p. 561-566.

43. Габуда С.П., Козлова С.Г., Эренбург С.Б., Бауск Н.В., Давидович P.JL,О

44. Avanesyan V.T., Bordovskii V.A., Potachev S.A. Dielectric characterization of the lone pair oxide structure. // Journal of Non-Crystalline Solids. 2002, v. 305. -p. 136-139.

45. Heinemann M., Terpstra H.J., Haas C., De Groot R.A. Electronic structure of/? Pb02 and its relation with BaPb03. // Physical review B: Solid state. - 1995, v.52. №16. -p. 11740-11743.

46. Terpstra H.J., De Groot R.A., and Haas C. Electronic structure of the lead monoxide: Band structure calculations and photoelectron spectra. // Physical review B: Solid state. - 1995, v.52. №16. -p. 11690-11697.

47. Шамба Э.М. Исследование оптических, электрических и фотоэлектрических свойств окислов состава РЬчОу. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук . Л.: ЛГПИ, 1976.

48. Кишмария С.Р. Исследование фазовых переходов в системе РЬО — РЬ304 и электронных процессов в РЬ304. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук. JL: ЛГПИ, 1972.

49. Бордовский Г.А. Новые полупроводниковые материалы с позиционной неупорядоченностью кристаллической решетки. Соросовский образовательный журнал. 1996, №4. -с. 106-113.

50. Avanesyan V.T., Bordovskii V.A. Polarization phenomena in the naturally-disordered photoconductive Pb304 at low temperatures. // Journal of Non-Crystalline Solids. 2005, v. 351. -p. 2849-2852.

51. Косман М.С., Извозчиков В.А. О связи внутреннего эффекта в РЬО с приэлектродными явлениями. // Ученые записки J И'ИИ им. А.И.Герцена.: Сб. ст. Л.: ЛГПИ, 1961, т. 207. - с. 81-91.

52. Ломасов В.Н. Исследование фотоэлектрических процессов в окисно-свинцовых мишенях видиконов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук. Л.: ЛГПИ, 1975.

53. Кузнецова Н.И., Гаврилова Н.Д. Диэлектрический отклик пленок поливинилиденфторида в области стеклования. // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2000, №2. -с. 41-45.

54. Брыксин В.В., Данилюк Л.А., Розенберг Л.А., Серегина Е.М. Модифицированный метод изотермических токов деполяризации для исследования неоднородно распределенных ловушечных центров. // ФТТ. -1987, т. 29, №7. -с. 2048-2052.

55. Галлай И.Я., Томашпольский Ф.Г. Измерение емкости и потерь конденсаторов на инфранизких частотах в диапазоне 0.3 10'3 Гц методом вольт — амперных петель. // Электронная техника. Серия 5: Радиодетали. -1973, вып. 3(32). -с. 25-31.

56. Карулина Е.А. Инфразвуковая диэлектрическая спектроскопия неполярных и полярных фторосодержащих полемерных пленок. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук. СПб.: РГПУ, 2000 г.

57. Аванесян В.Т. Поляризационные явления в естественно-неупорядоченных полупроводниках с одиночной электронной парой. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физ.-мат. наук. СПб.: ЛЭТИ, 2001 г.

58. Тиллес В.Ф., Медведев С.П., Печерская P.M., Метальников A.M., Абрамов В.Б., Карпанин О.В. Исследование свойств линейных диэлектриков. // Методические указания к выполнению лабораторных работ. 2004, 12 с.

59. Шевчук В.Н., Каюн И.В. Зависимость диэлектрической проницаемости кристаллов PbWC>4 от температуры в области 290-550 К. // ФТТ. 2005, т. 47, вып. 4. -с. 608-613.

60. Jorge L. Regolini and Jose Saura. Dielectric behavior of red Hgl2 under direct bias. // Journal of applied physics. 1983, v. 54, № 3. -p. 1528-1531.

61. Колосов C.A., Клевков Ю.В., Плотников А.Ф. Электрические свойства мелкозернистых поликристаллов CdTe. // ФТП. 2004, т. 38, № 4. -с. 473-478.

62. Jonova A., Calderwood J.H. The influence of superposition of a.c. and d.c. voltages on dipole polarization in NaCl. // Acta physica Slovaca 1979, v. 29, № 4. -p. 276-280.

63. Jonscher A.K. Universal relaxation law. London: Chelsea Dielectrics Press, 1996.-415 p.

64. Avanesyan V.T., Badakhshan A. Proc. of 10th International symposium on electrets ISE 10 (Delphi, Greece, 1999) p. 205.

65. Nadkarni G.S., Simmons J.G. Isothermal-Dielectric-Relaxation Currents in Thin-Film Al-CeF3-Al Samples. // Physical Review B. 1973, v. 7, № 8. -p. 37193725.

66. Ngai K.L., Jonsher A.K., White C.T. On the origin of the universal-dielectric response in condensed matter. //Nature. 1979, v. 277, №. 5693, -p. 185-189.

67. Гаврилова Н.Д., Железняк A.A., JIotohob A.M., Новик B.K. Особенности диэлектрического отклика кристаллов триглицинселената вблизи точки Кюри. // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. -2001, №3.-с. 61-65.

68. Satoh К., Yamanashi Y., Kitao М., Yamada S. Long-term photocurrent decay in amorphous As2.Se[3] doped with Ag and Cu // Japanese Journal of Applied Physics. 1992. v. 31 (1), № 2A. -p. 181-185.

69. Симашкевич А.А., Шутов С.Д. Изучение плотности глубоких состояний в пленках a-AsSe методом вольт-фарадных характеристик. // ФТП. 1994, т. 28, №4. -с. 611-618.

70. Тареев Б.М., Лернер М.М. Оксидная изоляция. М.: Энергия, 1975. —208 с.

71. Гершун A.C., Тиман Б.JI. Нестационарные процессы, протекающие в системе металл-диэлектрик-металл в постоянном электрическом поле. // ФТП. 1968, т. 2, №4. -с.488-491.

72. Гершун A.C., Сысоев Л.А., Тиман Б.Л. Исследование заряда, образующегося в кристаллах сульфида кадмия под действием приложенного электрического поля. // ФТТ. 1966, т. 8. -с. 3712-3713.

73. Гершун A.C., Сысоев Л.А., Тиман Б.Л. Зависимость силы тока от времени в системе In-CdS-In при различных напряженностях. // ФТП. 1966, т. 8. -с. 3116-3117.

74. Хейванг В. Аморфные и поликристаллические полупроводники. М.: Мир, 1987.-160 с.

75. Паландузян Ю.Х. Получение и электрофизические свойства фотопроводящих слоев свинцового сурика. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физ.-мат. наук. Л.: ЛГПИ, 1984.

76. Тиман Б.Л. Эстафетный механизм переноса заряда в системе металл -диэлектрик-металл при инжекции носителей. // ФТП. 1973, т. 7, №2. -с. 225229.

77. Мустафаева С.Н., Асадов М.М. Токи изотермической релаксации в кристаллах моносульфида галлия, легированного иттербием. // Неорганические материалы. 1989, т.25, №2. -с. 212-215.

78. Мустафаева С.Н., Гасанов А.И. Релаксационные явления в монокристаллах TIGa0.99Fe0.0iSe2. // ФТТ. 2004, т. 46, №11. -с. 1937-1941.

79. Тиман Б.Л., Карпова А.П. Экспериментальное изучение эстафетного протекания тока в системе металл — диэлектрик — металл. // ФТП. 1973, т. 7, вып. 2. -с. 230-235.

80. Мустафаева С.Н., Мамадбейли С.Д., Асадов М.М., Мамадбейли И.А., Ахмедли K.M. Релаксационные электронные процессы в монокристаллах TIGaSe2. // ФТП. 1996, т. 30, вып. 12. -с. 2154-2159.

81. Власов А.Б., Власова C.B. Численный анализ изотермического релаксационного тока в диэлектрике с частично блокирующими контактами. // Известия вузов MB и ССО СССР, Физика. 1985, №9. -с. 12-16.

82. Micocci G., Rizzo A., Tepore A., Zuanni F. Isothermal currents in InSe, GaSe, and GaS single crystals. // Physica Status Solidi (a). -1989, 80, -p. 263-267.

83. Simmons J. G., Tam M.C. Theory of isothermal currents and the direct determination of trap parameters and insulators containing arbitrary trap distributions. // Physical Review B: Solid State. 1973, v. 7, № 8. -p. 3706-3710.

84. Гиллеспи Р., Харгитаи И. Модель отталкивания электронных пар валентной оболочки и строение молекул. М.: Мир, 1992. —296 с.

85. Боков А.А., Раевский И.П., М.А. Малицкая, С.М. Емельянов. Диэлектрические и фотоэлектрические свойства кристаллов Pb(Mgi/3Ta2/3)03. //ФТТ. 1998, т. 40, № 1.-е. 109-110.

86. Gavarri P.J.R., Weigel D. Modeles Analytiques d; Evolution Structurale: Calcul des paramétrés de la maille orthorhombique de Pb304 en fonction de la Temperature. // Acta Crystallographica. 1982, v. 38 A, №2. -p. 195-200.

87. Ильин В.И., Салий B.A. Токи поляризации в поликристаллических слоях сульфида свинца. // ФТТ. 1967, т. 8, № 3. - с. 451-453.

88. Kallman Н.Р., Kramer В., Mark P. Impedance Measurements on CdS. // Crystal Physical Review. 1953, v. 99, № 4. -p. 1328-1370.

89. Pilai P.K.C., Mendiratta R.G., Pilai C.K. et al. Photo-induced ас impedance measurements in single crystals photoconductors. // Physica Status Solidi. 1978, v. 46 A, № 2. -p. K127-K130.

90. Ивкин Е.Б., Коломиец Б.Т. Проводимость стеклообразного сульфида мышьяка на низких частотах. // Proc. Jagunsber. conf.: Amorphous Semiconductors '74. Reinhardsbrunn. 1974. -p. 370-373.

91. Гнатюк B.A., Городниченко E.C., Мозоль П.Е., Власенко А.И. Фотоэлектрические и электрические свойства поликристаллических слоев CdxHg,.xTe на подложках GaAs. // ФТП. 2000, т. 34, вып. 3. -с. 261-265.

92. Аванесян В.Т., Бордовский В.А., Кастро Р.А. Релаксационные свойства контакта металл-халькогенидный стеклообразный полупроводник. // ФТП. -1997, т. 31, № 11.-с. 1340-1341.

93. Аванесян В.Т., Бордовский Г.А., Потачев С.А. Поляризационные свойства высокоомного полупроводника РЬ304 в условиях фотовозбуждения. // Известия РГПУ им. А.И. Герцена: Естественные и точные науки: Научный журнал. 2005, №5. -с. 7-13.

94. Андриеш A.M., Черный М.Р. Релаксационные темновые токи в стеклообразном сульфиде мышьяка. // Сб: Кристаллические и стеклообразные полупроводники. Кишинев.- 1977. -с. 118-126.

95. Аванесян В.Т. Анализ дисперсионных характеристик фоточувствительных окисносвинцовых сэндвич-структур. // Фотопроводники. Межвузовский сборник научных трудов. JL: ЛГПИ, 1983. -с. 67-73.