Исследование диффузионно-дрейфовых процессов в оксидах свинца фотоэлектрическими методами тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

т од

- 3 ИЮЛ 1995

Российский государственный педагогический универснгег имени А.И.Герцена

На правах рукописи

II О Т А Ч Е В СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

Исследование диффузионно-дрейфовых процессов в оксидач свинца фотоэлектрическими методами

Специальность 01.04.10 - физика полупроводников

и диэлектриков

Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени

Санкт- Петербург 1995 год

Официальные оппоненты:

Доктор физико-математических наук,

профессор Ю.А.Гороховатский

Кандидат технических наук, доцент

В.И.Закржевский

Ведущая организация: Московский институт электроники

Защита состоится 15 июня 1995 года в 16 часов на заседании диссертационного Совета К 113.05.03 Российского государственного педагогического университета им.А.И.Герцена по адресу: 191186, г. Санкт-Петербург, наб.реки Мойки, дом 48, корп.З, аудитория 20.

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке РГПУ им.А.И.Герцена.

Диссертация в виде научного доклада разослана " мая 1995 года.

и математики (Технический университет)

Ученый секретарь диссертационного совета

Общая характеристика исследования

В настоящем докладе излагаются в обобщенной форме результаты длительного исследования, первые публикации отдельных аспектов которого автором относятся к концу 60-х годов и которое на протяжении более двадцати пяти лет было неотъемлемым компонентом проводимого в РГПУ /ЛГПИ/ им.А.И.Герцена комплексного изучения кристаллохимических и оптоэлектронных свойств энанти-отропных естественно-неупорядоченных самокомпенсированных оксидов свинца, а также возможностей практического применения этих соединений в оптоэлектронике, репрографии и других областях полупроводниковой техники.

Актуальность исследования как на момент его начала, так и до. настоящего времени с практической точки зрения определяется следующим: изготовлением на основе фотоэлектрически чувствительных оксидов свинца большой гаммы мишеней видиконов /фирменное название : глетикон /Россия/, плюмбикон /Нидерланды/, ледикон /Великобритания/, оксикон /США/, сенси-кон /Япония/ и др./, работающих в видимой /черно-белое и цветное телевидение/, ультрафиолетовой и ЙК-областях спйра, чувствительных к рентгеновскому и ^ -излучению; использованием оксид-свинцовых электрофото-, рентгено- и фототермопластических слоев; оптоэлектрохимических процессов в катализе и на свинцовом электроде; изготовлением содержащих оксиды свинца гетеропереходов сложных фотоэлектрических преобразователей, интерференционных зеркал и светофильтров для лазерной техники, микроканальных фотоумножителей, туннельных диодов, солнечных фотоэлементов и т.д./см.Извозчиков В.А., Тимофеев О.А. Фотопро-водящие окислы свинца в электронике.-Л. ¡Энергия, 1979; Бордовский Г.А. Электронные процессы в оксидах; висмутатах и Халькогенидах Свинца с позиционной неупорядоченностью решетки. Докт.дисс,-Л..-1985/. ......... ;

В научно-теоретическом аспекте актуальность работы связана с развитием физики полупроводников и полупроводниковых приборов от идеальных беспримесных кристаллов к соединениям с естественной кристаллохимически-фазовой, структурно-позиционной и электронно-зарядовой неупорядоченностью, среди которых оксиды свинца выступают, как показано исследованиями В.А.Извозчикова и Г.А.Бордовского с сотрудниками, модельным объектом.

Актуальность исследования в целом получила подтверждение

включением комплексной темы /в рамках которой выполнялось исследование автором/ в планы НИР Секции стеклообразных полупроводников Научного Совета АН СССР по проблеме «Физика и химия полупроводников», «План важнейших НИР на 1981-1985 г.г. МП РСФСР», в планы НПО «Электрон», НИИ Электрографии, ГОИ им.С.И.Вавилова, ЛГПИ им.А.И.Герцена и др.

Объектом исследования являются электронные процессы в самокомпенсированных полупроводниках с естественной кристаллохимической и позиционной неупорядоченностью.

Предмет исследования - диффузионно-дрейфовые процессы в фотоэлектрически чувствительных энантиотропных оксидах свинца.

Концепция исследования заключается в том, что корректная интерпретация экспериментальных результатов в модели диффузионно-дрейфовых процессов в оксидах свинца возможна только в рамках представления об исследуемом объекте как о естественно-неупорядоченном полупроводниковом кристалле (ЕНПК), модель которого разработана в лаборатории твердотельной оптоэлектро-ники под руководством В.А.Извозчикова.

Основная гипотеза исследования:

1. Наблюдаемые эффекты в оксидах свинца при исследовании явления фотопроводимости, фотоэлектретного состояния и пирото-ков связаны с фотонапряжениями, возникающими в оксидах свинца;

2. Возникающее фотонапряжение в оксидах свинца связано с конкуренцией следующих механизмов: Дембер-эффекта, осложненного прилипанием носителей заряда на ловушках и фотонапряжения, связанного с поверхностным барьером (изгибом зон);

3. Неоднозначность результатов, получаемых различными исследователями фотоэлектроники оксидов свинца, должна объясняться в рамках концепции ЕНПК.

Цель исследования вытекала из гипотезы и сводилась к исследованию влияния сложности образцов и конкурирующих механизмов /фотонапряжение и фотопроводимость, термостимулированная проводимость и пиротоки, автофотоэлектретное состояние и др./ на наблюдаемые фотоэлектрические оптоэлектронные эффекты , а также, одной из целей настоящей работы было определение механизма фотовольтахического эффекта в оксидах свинца.

Частные задачи исследования: 1. Собрать высокочувствительную экспериментальную измерительную установку и проверить корректность применимости стандартных методик к сложным процессам в ЕНПК. 2. Измерить и исследовать вклад в наблюдаемые и измеряемые на опыте эффекты и параметры сложности модельного объекта и различных фототермо- и пироэлектрических процессов в стаци-

> . г

онарном и неравновесном состоянии. 3. На основании'полученных экспериментальных результатов уточнить полупроводниковые параметры оксидов свинца, выявить механизм электронных переходов и построить эмпирико-теоретическую энергетическую модель оксид-свинцового полупроводника с учетом его гетерофазности, неоднородности потенциального рельефа, вклада поверхности и объема. 4. Развить экспериментальные подтверждения и теоретичес-ще обоснования концепции ЕНПК и рабочей гипотезы. 5. Выявить области практического применения полученных результатов с доведением их до уровня авторских свидетельств и использования в полупроводниковых оптоэлектронных и репрографических устройствах.

Научная новизна полученных результатов определяется проведенным впервые исследованием в комплексе фотонапряжения и фотопроводимости; показом некорректности обычной схемы с охранным кольцом для разделения объемных и поверхностных токов из-за наложения указанных процессов; измерением пиротоков в связи с обнаруженным автофотоэлектретным состоянием в гетеро-фазных гибридно-полиморфных оксидах свинца; измерением стационарного фотовольтаического эффекта под действием видимого света и рентгеновских лучей и кинетики его релаксации, когда обнаружены неустойчивости тока и передислокация области фотоэлектрической чувствительности с инверсией знака фотонапряжения и фотопроводимости в продольно-поперечном режимах измерения; обнаружением влияния пиронапряжений, пиротоков и впервые обнаруженного на оксидах свйнца автофотоэлектретного состояния на фотонапряжение и фототок. Показано, что фотовольтаический эффект в оксидах свинца определяется наложением и конкуренцией эффектов поверхностного изгиба зон, прилипания носителей заряда на ловушках и эффекта Дембера; выявлены условия, при которых преобладает один из конкурирующих и взаимонакладывакмцихся механизмов в интегральном фотоэффекте; предложены уточненная схема фазовых переходов между фотопроводящими оксидами свинца и энергетическая модель неоднородного потенциального рельефа образцов полиморфного состава и гетероперехода между Ьртором-бической /РЬО р / и тетрагональной /РЬОг / модификациями, с областями неупорядоченной структуры решетки РЬ* Оу кристаллохимического состава; проведено сравнительное исследований холловской и дрейфовой подвижностей носителей заряда.

Новизна результатов подтверждается признанием ее научной общественностью/cM.Citation Index 1976,1984 гг./, включением ряда результатов в монографию В.А.Извозчикова и О.АЛимофеева /см.выше/, публикациями в международных и центральных журналах

/см.ниже/.

Теоретическая значимость определяется вкладом автора в подтверждение и развитие концепции ЕНПК с переносом ее на большой класс широкозонных полупроводниковых нестехиометрических соединений с ионно-ковалентными связями и выраженными поверхностно-приэлектродными состояниями, а также качественным анализом роли конкурирующих диффузионно-дрейфовых процессов в фотоэлектронных эффектах; обоснованием и созданием схемы фазовых переходов в системе РЬХ Оу .

Практическая значимость определяется: использованием результатов при определении оптимальной структуры оксид-свинцовых мишеней рентгеновидиконов и комплекса параметров их изготовления, в частности выявлением областей локализации фотоэлектрической чувствительности, что позволило объяснить причины снижения чувствительности и увеличение времени релаксации сигнала в мишенях практически испопьзуемых видиконов /заверенные копии технических актов внедрения законченных научно-исследовательских работ прилагаются к докладу/; разработкой на уровне изобретения электрофотографического слоя с повышенной спектральной и интегральной чувствительностью на основе композиции различных оксидов свинца; выявлением некорректности метода охранного кольца для разделения поверхностных и объемных фототоков без учета возникновения фотонапряжения.

Ряд лет исследования выполнялись непосредственно по хозяйственным договорам с научно-производственными объединениями: НИИ «Платан» ВНИИЭЛП и др. /дог. № 33/77, 25/78, 27/79, 2/80, 39/81/.

В развитие концепции ЕНПК и обоснование гипотезы экспериментальными данными на защиту выносятся следующие положения:

1. Уточнение и обоснование схемы фазовых переходов в системе оксидов свинца между оксидами различного состава РЬХ Оу , между параэлектрическими, сегнетоэлектрическими, сегнетоэластически-ми состояниями, между полиморфными энантиотропными монооксидами и др., как характерное проявление естественной неупорядоченности полупроводникового кристалла РЬ* О у.

2. Представление о пространственно-энергетических неодно-родностях в образцах,как пространственно чередующихся контактных межкристаллических барьерах, гомо- и гетеропереходах, приповерхностных и контактньр'изгибах зон и др.

3. Совокупность впервые экспериментально исследованных и феноменологически проанализированных явлений обусловлена кристаллохимическими и электронно-дырочными диффузионно-дрейфовыми процессами:

а) механизм фотонапряжения /фотовольтаического эффекта/ определяется конкуренцией и взаимоналожением процессов поверхностного, объемного и приэлектродного характера, а также Дембер-эффекта;

б) наблюдаемые пироэффекты вторичной природы, обусловлены впервые обнаруженным на оксидах свинца автофотоэлектретным состоянием;

в) стационарные и кинетические явления обусловлены локальными неоднородностями кристаллохимической и электронной природы /вблизи макро- и микроповерхности/ поликристаллического образца: остаточное фотонапряжение, выбросы и колебания фототока, величина сигнала в виде кривых его релаксации зависят от области локализации электромагнитного возбуждения образца и др.

4. Высокочувствительная экспериментальная методика измерений, учитывающая выявленные некорректности стндартных методик (схема с охранным кольцом), и установка, позволяющая проводить исследования диффузионно-дрейфовых процессов в их совокупности.

Структура доклада отражает схематично очерченные этапы исследования и включает кристаллохимический анализ объекта исследования, выбор и модификацию методик изготовления образцов и экспериментальных измерений, феноменологический теоретический анализ результатов. Все результаты прошли поэтаппую апробацию научным сообществом публикацией их в различного ранга периодических изданиях и сборниках научных трудов /см. список трудов автора/, а также прореферированных в РЖ «Физика», Chem. Abstracts и др., и при обсуждении их на следующих конференция, совещаниях, симпозиумах и семинарах: Международные конференции:

«Оптические и фотоэлектрические свойства полупроводников», София 1971.

«Высокоомные полупроводники, фотоэлекгреты и электрофотография», София 1977.

«Аморфные полупроводники - 78», Пардубице, 1978. «Радиационная физика полупроводников и родственных материалов», Тбилиси, 1979.

«4-я конференция по электростатике «ELSTAT-90», Вроцлав 1990. Российская научно-техническая конференция с международным участием «Диэлектрики-93», Санкт-Петербург, 1993. II, Y, YI, YIII научно-технические конференции «Электрическая релаксация и электретный эффект в твердых диэлектриках», М., 1973, 1976, 1978, 1980.

IX научно-техническая конференция по качеству продукции, Наль-

чик, 1977.

Всесоюзная конференция «Физика диэлектриков и новые области их применения», Караганда, 1978.

IX Всесоюзное совещание по сегнетоэлектричеству,Ростов-на-Дону, 1979.

IY Всесоюзная конференция «Бессеребряные и необычные фотографические процессы», Суздаль, 1984.

Всесоюзная конференция «Физика и применение контакта металл-полупроводник», Киев, 1984.

I, III Всесоюзное совещание-семинар «Математическое моделирование и экспериментальное исследование электрической релаксации в элементах интегральных схем», Гурзуф, 1983, Одесса, 1988. Научно-техническое совещание «Электрическая релаксация в высо-коомных материалах», Одесса, 1990.

XXI, XXIY, XXY, XXYI, XXYIII, XXXIY Герценовских чтениях, Л., 1968, 1971, 1972, 1973, 1975, 1981.

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 30 печатных работах, ссылки на которые даются в тексте доклада.

СОДЕРЖАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ

Исследование электрофизических и кристаллохимических свойств более чем 20 оксидов свинца различного состава имеет давнюю историю: еще в первой половине XIX в. их электропроводность измерял М.Фарадей.

Внешний фотоэффект наблюдал впервые А.Дима /1913 г./, внутренний - в форме эффекта Дембера Л.Бергман и Й.Хенслер, а в виде фотопроводимости - О.В.Лосев /первая половина 30-х гг./ В 40-50 гг. появляются отдельные работы, указывающие на сенсибилизацию поликристаллов РЬ при термическом возникновении в них РЬО /Б.Т.Коломиец, К.Франк и К.Райтел/, описывающие отдельные характеристики фотопроводимости РЬО/ Е.К.Пуцейкои А.Н.Теренин, В.П.Жузе и С.М.Рывкин, В.И.Ляшенко и О.В.Снитко, П.П.Коноров и А.Н.Соколов, М.С.Косман и О.И.Колесова/ и несколько позже сообщения о первых ввдиконах с окисносвинцовыми мишенями Л.Хейне, Е. де Хаан, А.А.Мостовский/, описания электрофото-реитгенографических слоев /Э.А.Монтримас, Й.Шотмиллер, Ю.К.Ракаускас/.

Комплексное иследование оптоэлектронных процессов в оксидах свинца в совокупности с анализом особенностей кристаллохимии проводится с конца 50-х годов в лаборатории твердотельной опто-электроники ЛГПИ/РГПУ/ им.А.И.Герцена В.А.Извозчиковым,

Г.А.Бордовским с сотрудниками. В то же время нарастает научный и практический интерес к оптоэлектронике и кристаллохимии оксидов свинца за рубежом /Л.Хейне, Й.ван ден Брук, А.ван ден Дрифт и др. в Нидерландах, Й.Шотмиллер в США, А.бен Хадж, Гарнье и др. во Франции, Д.Павлов, В.Разумов и М.Болева в Болгарии, развертываются исследования в Японии, КНР, Польше, Германии, Южной Корее в ряде городов нашей страны/. Среди этого потока исследований работы, выполненные в ЛГПИ/РГПУ/ им.А.И.Герцена носят во многом приоритетный характер, что отражается включением полученных данных в справочники /например, Gmtlin Handbuch den Anorganishe Chemie/ и продолжающимися до сих пор ссылками на них в отечественной и зарубежной литературе /см. Citation Index 1994, 1995/.

Работы автора доклада занимают самостоятельное место среди результатов, полученных в РГПУ им. А. И. Герцена, и характеризуются отмеченной выше новизной, сохраняя свою актуальность до настоящего времени. В этих работах исследованы в комплексе диффузионно-дрейфовые оптоэлектронные процессы в связи с кристаллохимическими особенностями оксидов свинца в рамках концепции ЕНПК, впервые отчетливо изложенной в докторской дисбртации В.АИзвозчикова и развитой в докторской диссертации Г.А.Бордовского в сочетании с представлениями о позиционно разупорядоченном кристалле.

I. Пространственно-электронная структура фотоэлектрически

активных оксидов свинца и роль фазовых переходов в ЕНПК.

Рентгенографические исследования структуры и симметрии оксидов свинца, их стехиометрии, начатые в 1922 году М.Эпплби и Р.Ридом, к настоящему времени дополнены нейтроно- и электрографическими измерениями, изучением термодинамики образования, и существования и сосуществования различных оксидов, эффекта Мессбауэра, выявлением природы химической связи, изучением магнитной восприимчивости и диэлектрической проницаемости, фононного спектра и теплопроводности и др.методами, подробный обзор которых сделан в монографии В. АИзвозчикова и О.А.Тимофеева и докторской диссертации Г.А.Бордовского.

Известные оксиды свинца различного состава (от закиси РЬлО до двуокиси РЬОд через монооксиды РЬО и промежуточные оксиды Pby Oj) относят к пяти сингониям: низшие - моноклинная /РЬОм, РЬлО,, РЬа О, J, РЬО /so- is& и ромбическая РЪОр,/ -РЬО* , ы -РЬО*/; средние - тригональная РЪа О тетрагональная /РЬОг , Pbj 04, FbO/.^Pb^Pb^, d- РЬО^-РЬО,/; высшая - кубическая

/РЬО , РЬО , РЬО^р.^ /. Наиболее фотоэлектрически

активные и нашедшие в связи с этим практическое применение в оптоэлектронике полиморфные монооксиды РЬО^т и сурик надежно отнесены к указанным выше сингониям, но в принадлежности их тем или иным классам симметрии однозначных мнений нет /см.таблицу I/.

Таблица I

Окисе Обозначение элемен-: тов симметрии Сингония Класс кристалла Возможные свойства по:

по «ГГ» по Шенфлис по Желудеву Ормонту Желудеву

РЬОг 4/ттт м тетрагональная неполярньгё

РЬО,- 42т тетрагональная нейтрально-полярный пьезо сегнето

РЬО,. 4 тга тетрагональна I полярный пьезо пиро сегнето пиро

рьа РЬл04 РЬ,0< Л1ПШ1 - 4/ттт 72т ромбическая тетрагональная тпрагоналъная неполярный неполярный нейтрально-полярный антисегнетс пьезо сегнето

РЬ,О4 РЬ,04 4тт шт 2 СцТ Слг тетрагональная ромбическая полярный полярный пьезо пиро сегнето пьезо сегнето пиро пиро

РЬОр 1ШШ11 ромбическая неполярный «тисегнето антисегнето

РЬО/, РЬОр тт 2/т Сдг ромбическая моноклинная полярный' неполярны{ пьезо пиро сегнето пиро

РЬЛ 2/га 2 СП Сл. моноклинная моноклинная неполярны: полярный пьезо,пирс пиро

РЬО, РЬО, 2/т 2 Сд Си моноклинна моноклинна< неполярны! полярный пьезо,пир > пиро.

Такая многозначность рентгено- и нейтронографических данных может указывать прежде всего ira ошибочную идентификацию групп симметрии, допущенную некоторыми исследователями. Однако, учитывая сложность кристаллохимических процессов в окисно-свинцовых системах, мы полагаем, что результаты всех авторов заслуживают доверия, но каждый из них исследовал данный окисел в стабильном или метастабильном полярном или неполярном состояниях.

Анализ известных данных с учетом энантиотропности монооксидов и факта сосуществования в едином монокристалле и монокристаллите одновременно высоко- и низкотемпературных фаз позволил объяснить неоднозначность экспериментальных данных и их интерпретацию следующей схемой возможных фазовых переходов в семействе оксидов свинца. Первый вариант схемы, построенной и апробированной в публикации /1 / ко времени написания данного доклада несколько модернизирован в. свете последних интерпретаций исследования.

Схема 1

Неполярная фаза (параэлектрик)

Нейтрально-полярная фаза

Полярная фаза (пьезо-, пиро-, сегнетоэлектршс)

РЬОт (4/mmmb-|

Pf)0T (42m) Pbj Qy(42m)

РЬ3 Ц(4/тттЬ

Pb3 Ov(4mm)

-Pb3 Oy(mm2)

PbOp (mm2)*— ■

ч-PbOp (mmm)

?

•PbOp (2/m)

Pba 03 (2/m)

~РЬг 0,(2)

РЬОи(2/т)

Pb 0M(2)

Детальный анализ и схема возможных переходов между фотопрово-дящими оксидами свинца показывают, что все их состояния можно разбить натри группы: неполярные кристаллы /парафаза/, нейтрально-полярные кристаллы и полярные кристаллы /пиро-, сегнетоэлектрики/. Указанное на схеме многообразие переходов основывается на теории сегнетоэлектрических фазовых переходов /Желудев И.С. Основы сегнетоэлектричества, Атомиздат, М., 1973/ и исходит еще из того, что фазовый переход типа PbO^Pbj О^РЬО^ наиболее легко протекает в пределах неизменной сингонии, а фазовый переход типа РЬО,- 4/шшш z?. РЬОт 4шш наиболее легко протекает в пределах одной модификации окисла. Поскольку экспериментально нами /Я /пиротокиисследовалисьнатекстурированных поликристаллах с преимущественной ориентацией вдоль линий тока плоскостей (001) в РЬО ,(211) в РЬО и Pb304 , этим направлениям следует отдать предпочтение при анализе схемы 1. Таким образом, схема 1 указывает на возможность существования пироэлектрического состояния во всех трех основных йследуемых окислах.

Можно также выделить четыре типа возможных фазовых переходов в исследуемых оксидах свинца: Например:

I. В пределах неизменной сингонии и окисла:

РЬОт 4mm —•> PbOr 4/mm . РЬ,04гатл1"<—'■Pb^O^. шш2 PbOpimun-*—»-РЬО/> тлт2

II. В пределах низменной сингонии между различными окислами:

Pb07.4/mmm*-*-Pbj04 4/mmm PbOr 4mm •*—*Pb30+ 4mm Pb^Qj mm2 •*—*■ PbO^ mm2

III. В пределах одного окисла с изменением сингонии: Pb,044/mmm*-*Pbj0^ mm2

Pb C^mmm »Pb Op 2/m

IY. Между окислами с изменением сингонии: PbOT 4/mmm +-*РЬОр mm2 Pbj04 4/mmm**PbOp mm2

Схема также, наряду с доказательством существования гибридно-полиморфного кристалла РЬО, впервые обнаруженного Г.А.Бордовским и В.А.Извозчиковым и независимо в США Б.Диккенсом и Р.Седерквистом в начале 60-х гг., и сосуществования окислов различного соотношения «свинец-кислород», а также областей неупорядоченной структуры между ними, повышенной

-И-

сорбционной активности РЬО цеолитной природы при слоистости решетки, дает возможность объяснить целый ряд оптоэлектронных и термоэлектрических процессов, явлений и параметров, описанных ниже в рамках концепции ЕНПК.

Вопрос текстурированности изучаемых керамик и слоев оксидов свинца (PbQp PbOp, PbJOiHPbO/J(PbOr> РЬО/,» Pb,C|)) и ориентации кристаллографических осей в реальных микрокристаллах довольно .сложен. Кристаллическая текстура состоит из ориентированных гибридных микрокристаллов, при этом кристаллики классов шш2 и 4mm имеют (Желудев) текстуру с симметрией неподвижного конуса (группа тт), т.е. могут обладать пьезо- и пиросвойствами. В кристаллах тетрагональной сингонии за «С»-ось принимается главная ось (4 или 4), а в ромбических (mm2) за ось «С» принимается ось 2. В тех случаях, когда направление антиполяризации имеет симметрию полярного кристалла (группы шш2 и 2), направление антиполяризации перпендикулярно особенному полярному направлению в кристалле.

В реальных слоях оксидов свинца текстурированность образцов определялась отличием распределения интенсивностей дифракционных рефлексов на полученных дифрактограммах от линий штрих-диаграмм эталонов РЬС^и РЬОр. Степень текстурированности слоев меняется с температурой подложки, хотя ось текстуры в пределах (300-600) К остается постоянной/3 /. Текстура определялась в направлении быстрого роста слоя перпендикулярно подложке, т.е. «пластины» и «иглы» микрокристагоштов, из которых состоит слой, занимают вертикальное (перпендикулярное подложке) положение, что соответствует тектуре на (110) и (002) кристаллографических плоскостях РЬО и РЬО соответственно. Tompsett и Noble /4/ из электроннодифракгограмм начальных стадий роста РЬО - слоя определили, что первоначально подслой РЬО имел преимущественно ориентацию оси Г 002] перпендикулярно подложке, которая на стадии возникновения РЬО сменяется осью[020]и затем кристаллографическая плоскость (110) становится перпендикулярной подложке. Таким образом получается, что «С»-ось в РЬО слоях располагается перпендикулярно подложке, а в PbOj. слоях - «Онось лежит в плоскости поверхности образцов. Существование преимущественных ориентаций кристаллитов как показал Лаптев /5/ является скорее правилом, чем исключением, в термически напыленных слоях РЬО. Как показано Дрифтом /6 / применительно к РЬО главную роль в текстуре образцов играет принцип эволюционной селекции, в основу которого положено доминирующее над всеми остальными факторами значение вертикальной скорости роста отдельных кристаллов.

Дикенс /7,8/ показал, что РЬОр и РЬОг являются слоистыми структурами в плоскостях параллельных кристаллографической плоскости (001). В направлении [ 001] (т.е. перпендикулярно этой плоскости, т.е. вдоль «С» - оси) вытянуты цепочки: РЬ - О - О - РЬ - РЬ - О - О - в РЬО р

РЬ - О - РЬ - РЬ - О - в РЬОг

Валентные электроны кислородных атомов используются для формирования РЬ-О-цепочек и связи этих цепочек в слоях, перпендикулярных «С»-оси.

Полиморфный переход внутри монокристалла (РЬО^ РЬО,- ) происходит при параллельности плоскостей (001) в РЬОг и РЬОр , а также параллельности [ 110]ги [Ю0]р соответственно.

Галанцева /9/^ исследуя рентгенодифрактограммы поликристаллических керамик РЬОр и РЬОг} отмечала тексгурированность образцов (текстура возникает в керамиках при прессовании), что объяснялось особенностями ориентации кристаллографических слоев в решетках РЬОр и РЬОг в процессе полиморфного перехода РЬО^—*РЬОт , который в большей степени чем термообработка стимулируется механическими воздействиями (прессованием). Причем поверхностные слои (Ре-излучение) и более глубокие (Си-излучение) оказываются текстурированными по-разному: поверхностный слой подвержен большим искажениям и деформациям (максимальные рефлексы от (002) - плоскости), чем объем образца (максимальные рефлексы от (101) - плоскости). Отжиг в течение трех часов при 873 К не уменьшал текстуру, при этом в поверхностных слоях керамик РЬОл , состоящих из гибридных поликристаллов, обнаруживается РЬу 04 , а в объеме РЬОд. В целом керамики и РЬО/> и РЬОу текстурированы в плоскости (002), в отличие от напыленных слоев.

При взаимодействии с кислородом окись свинца образует ряд окислов от РЬО до РЬОг, - РЬОА при нагревании отдает кислород, причем конечным продуктом ряда окислов является РЬО РЬОл - Рьр3 - РЬ,0,. - РЬО

Результат и кинетика окисления низших и разложения высших окислов находятся в неоднозначной зависимости от условий и направления реакции, а также предистории исходного препарата. Для полного протекания некоторых реакций требуется несколько десятков часов (РЬО-»Рьр+ ). Примесь РЬ^ к РЬОр ускоряет окисление. Памфилов с сотрудниками /10/ показали, что более быстрое окисление тетрагональной модификации определяется ее структурой.

Наиболее вероятной температурой термостимулированного перехода между низкотемпературной РЬОр и высокотемпературной

РЬОуэ следует считать, видимо, 761,5 К /11/. Однако, свойственная высокотемпературным окислам метастабильность при Т ниже области их термодинамической устойчивости реализуется в существовании РЬОр даже при температурах ниже комнатной, а также в существовании РЬОу- и РЬО/э в пределах единого гибриДно-полиморфного РЬОл - монокристалла с РЬОг ядром, промежуточной структурно-разупорядоченной областью и РЬС^ - оболочкой. Неоднозначность изучаемого объекта усугубляется еще и энантиотропностью моноокиси свинца, проявляющейся в спонтанном или обусловленном внешним воздействием структурно-фазовых переходах РЬО^РЬОр в сочетании с возможностью существования РЬОп в широком температурном интервале совместно с метастабиль-ными окислами типа РЬ х Оу.

Нами методом высокотемпературного рентгенодифрактомет-рического анализа исследовалось окисление моноокиси свинца в диапазоне температур 300 - 900 К /3/. Выяснялась роль кислорода атмосферы, в связи с этим эксперимент проводился как на воздухе, так и в вакууме, а также в атмосфере инертного газа (гелий).

Было установлено, что температурный фазовый переход РЬОг —* РЬОуэ проходит несколько стадий структурно-фазовых переходов:

РЬО_ Ш/(тУЬП РЬГ» РК п Па,сг РЬП РЬО,

Кларк и Роуэн /12/ идентифицировали псевдокубическую РЬО^.* , а Соррел / 13/ - гексагональную РЬО/+у /где Х=1.367/. Эти фазы являются промежуточными при переходе от РЬОг к РЬ? О^ . Последующее нагревание РЬу04 не сразу приводило к образованию РЬОр .

Переход осуществлялся через фазу, рефлексы которой при рентгенографировании были близки к рефлексам, относящимся к различным кристаллографическим плоскостям РЬОт . Это явление можно объяснить исходя из представлений об относительной подвижности кислорода в структуре и о его способности внедряться внутрь решетки лишь с некоторой перестройкой ее в пределах одной и той же сингонии (РЬ3 04 также как и РЬЦ. имеет тетрагональную структуру в этом диапазоне температур). Одновременно с этим идет формирование ромбической фазы и в результате продукт имеет сложную структуру, содержащую как РЬ3 04 , РЬОт- так и РЬОр . Таким образом, можно предположить, что сурик переходит в РЬОр при определенных условиях только через РЬОу.

2. Пространственно-энергетические неоднородности в образцах оксидов свинца

Поскольку поликристалл окиси состоит из микрокристаллов, а те, в свою очередь, из ядра РЬО^ и оболочки РЬСЦ- , мы имеем гибридные кристаллиты. Спонтанный переход РЬОр—»-РЬОт лучше всего идет на поверхности микрокристаллита, а если взять совокупность микрокристашштов, то переход идет лучше в тех, которые находятся ближе к поверхности образца. Те микрокристаллиты, которые расположены ближе к поверхности, имеют «толстую» оболочку РЬОг и маленькое ядро РЬО/э . Квазиповерхность образца поэтому можно себе представить как РЬС^ с «растворенными» в ней вкраплениями РЬОр со значительными областями разупорядочения между ними. В глубине образца содержание РЬОр в кристаллите падает (оболочка тоньше), т.е. уже не вкрапления РЬОр , а РЬО/э , разделенная прослойками РЬОу, с межкристаллическими барьерами между двумя оболочками и гетеропереходами между оболочкой и ядром.

Извозчиков /13,14,15/, выдвинув идею естественно неупорядоченного полупроводникового кристалла, приходит к выводу о существовании двух типов макроэнергетических моделей фотопро-водящих образцов:

а) монофазный образец, который является сильно легированным, неустойчиво автокомпенсированным полупроводником с межкристаллическими приэлектродными барьерами, высота которых из-за высокой плотности поверхностных состояний не зависит от материала контакта;

б) гетерофазный гибридный мономикрокристалл со сформированным в нем размытым гетеропереходом между преимущественно (после термической активизации фотоэлектрической чувствительности) - п - типа РЬО/з - ядром и преимущественно р-типа РЬОг -оболочкой с высокой плотностью локализованных состояний в промежуточной области.

Поэтому нами предпринята попытка /1,17,18,19,42,67/ построить энергетическую схему электрофизических неоднородносгей реального поликристаллического образца РЬОп (схемы 2,3).

К энергетическим неоднородности, на которых возможно разделение генерируемых зарядов, в образцах РЬО следует отнести:

1) Контактный барьер.

2) Межкристаллические барьеры.

3) Область разупорядоченной структуры (гетеропереход) между

оболочкой РЬОт и ядром РЬОр в гибридном микрокристалле.

4) Поверхностный изгиб зон, т.е. область объемного заряда, связанная: а) со свободными носителями заряда, б) с носителями заряда, захваченными на ловушки.

5) Гомопереход между однофазными областями образца с различным типом проводимости.

Связь фотопроводимости РЬО с приэлектродными явлениями была установлена еще в работе /20/. В них отмечается наличие приэлектродных скачков потенциала, величина и форма которых почти не зависят от контактирующего материала, но которые могут рассасываться при освещении. Брок /21/ показал, что высота барьера колеблется в пределах (0.84 - 0.95) эВ. Извозчиков/16/ оценил высоту барьера методом Фаулера и получил (0.86 - 0.98) эВ и (1.3 - 1.8) эВ для монокристаллов и поликристаллических образцов соответственно. Независимость высоты барьера от рода металла связывается с большой плотностью поверхностных состояний, которая в РЬО оценивается /16/ более чем 10 см3. Предполагается /22/, что свойства контактов определяются высокой плотностью поверхностных состояний, стабилизирующих уровень Ферми на 0.95 эВ ниже дна зоны проводимости.

л—> <■

РЬОт РЬОр РЬОт

РЬ0Р II

££___Ер

Схема 3.

Энергетическая схема гетероперехода РЬОт-р-типа: РЬОр -п-типа.

Схема 2.

Пространственно-энергетическая схема образца.

3. Совокупность диффузионно-дрейфовых процессов в оксидах

свинца.

Первые исследования фоточувствительности окиси свинца были выполнены в режиме конденсаторной фотоЭДС /23,24/ с модулированным освещением. Позже кинетические характеристики конденсаторного фотонапряжения (ФН) объяснялись / 25/ суммой как диффузионного, так и барьерного компонентов ФН.

При интерпретации полученных результатов авторы /24,25/ сделали несколько допущений, заслуживающих критики:

1. Низкая темновая электропроводность РЬО и ее высокая фоточувствительность позволяют отнести РЬО к классу так называемых фотопроводников, то есть «квазидиэлектриков» в темноте и полупроводников при освещении. Характерной особенностью фотопроводников является высокий уровень возбуждения в них (др, дп > п0, р0), что делает невозможной линеаризацию уравнений, описывающих процессы, происходящие в них при освещении. Поэтому исходное выражение (7) работы /25/ для стационарной концентрации неравновесных носителей заряда (НЗ) представляется нам не совсем корректным в применении к РЬО. В этом смыле более точными представляются выражения, полученные в работах /26,27/

2. Как показал Лашкарев /28/, в полупроводнике с любой концентрацией ловушек, всегда имеет место биполярная диффузия НЗ, определяемая характеристической длиной биполярной диффузии (I), которая не равна длине экранирования Дебая-Хюккеля {1).

и = (кТ/^/<? , где^= (п, + Ро ) • (пЖ + рв //»„) Ц ) Ц= (£ кТ/4Т-е4п в )/*< УГ (Я)

Последняя в полупроводниках с большой концентрацией компенсирующих примесей определяется не концентрацией собственных НЗ, а концентрацией компенсирующих примесей. (3) /29/

кТ(п0+Л&,)/47е*п0(2п(,+ _ (3)

Оценки Ьд и 1.? для РЬО (Т =300 К, ^ = 10 с, N¿=10'* Т 1(Г см-3. (0.34-43) и А>=(0.1Д-7)см>В с) дают и= (210 т 3-10'*)см (1>= Ю смУ (4)

Ь])= (5.5-10^г 3.45-10ч )см (Е^=10'-см) (5)

Экспериментально /16/ получены несколько большие значения -10" т 5-10 )смТ' Если учесть, что в исследуемом интервале коэффициент поглощения света в РЬО меняется в пределах (10 - 10) см, то для окиси свинца может наблюдаться как «сильное» поглощение (при А < 400 нм), так и «слабое». Поэтому учет только монополярной проводимости и заведомо «слабого» поглощения представляется не вполне оправданными. Легко также видеть, что

поле Дембер-эффекта в случае неоднородной генерации НЗ (вследствие изменения интенсивности по закону Бугера) будет определяться не глубиной поглощения света, как принято в /25/, а суммой (Ц + к"'), т.е. фотоэлектроактивной областью образца. Поэтому поля диффузионного ФН в РЬО не могли достигать тех величин, которые им заведомо приписывались в /25/.

3. Теория конденсаторного метода развита для случая однородного полупроводника (чем пользовались авторы / 24,25/ при определении знака НЗ); но уже Акимов показал /II/, что при наличии поверхностного изгиба зон сигнал определяется суммой барьерного и демберовского ФН и определение знака НЗ возможно только при определенных условиях.

4. Общим недостатком конденсаторного метода является его. большая инерционность, что не позволяет измерять истинные амплитудные значения и реальные кинетические характеритистики ФН различных типов в широком частотном диапазоне. При использовании конденсаторного метода оперируют тремя постоянными времени:^- истинное время релаксации ФН, ^ - постоянная модуляция светового потока и собственное время конденсатора. При < - измеряется только какая-то часть амплитудного значения ФН, при < % - тоже (свет уже выключен, а процесс не достиг своего стационарного значения). Таким образом, для адекватного исследования необходимо выполнение следующего условия

& >Ъ .

5. Частота модуляции светового потока может влиять на положение максимума фоточувствительности /29/, если собственные времена процессов зависят от интенсивности и длины волны облучения, что характерно для РЬО /11/.

Таким образом, использование конденсаторного метода для исследования знака НЗ, положения максимума фоточувствительности, характеристик длинновременных процессов в РЬО не позволяет делать однозначные выводы из экспериментальных данных.

Кроме того, ни в /24 /, ни в /25/ совсем не исследовались медленные процессы релаксации ФН (которые могут быть связаны с изменением заполнения медленных поверхностных и объемных состояний в РЬО и, как следствие этого, с изменением поверхностного изгиба зон), а быстрые процессы были, в какой-то мере усреднены в реально измеряемом сигнале.

В связи со всем сказанным, а также учитывая то, что реально используемые образцы всегда имеют контакты (металлические или электронные) и значительный интерес для практики представляют исследования медленных релаксационных процессов (память и т.д.) для изучения фотовольтаического эффекта (ФВЭ) в РЬО лучше всего

подходит электрометрический метод (с контактами).

Контактный барьер в РЬО не зависит от рода контактирующего металла и определяется только энергетическими состояниями на поверхности РЬО, которые стабилизируют уровень Ферми на поверхности около середины запрещенной зоны в вакууме /22/, что в общем-то характерно для самокомпенсированного полупроводника. Если провести корреляцию изменений поверхностной проводимости (ПП) и работы выхода (РВ) при напуске разных газов по данным работ / 24,31/, а также учесть преобладающий р-тип проводимости в РЬОт /16/ (из которой состоит как оболочка микрокристаллитов, составляющих образцы РЬО /11/, так и сама поверхность РЬО,), то получим следующее. Собственно монофазная РЬОр имеет истощающий изгиб зон на поверхности в вакууме /17/. Напуск сухого воздуха и СОд_ приводит к увеличению РВ и уменьшению ПП, что при р-типе объемной проводимости (ОП) соответствует уменьшению истощающего изгиба зон (с инверсионным слоем на поверхности) (рис.1, кр.2).

Адсорбция паров спирта и воды приводит к повышению ПП и уменьшению РВ, т.е. к увеличению запорного изгиба зон (рис.1, кр.1). Адсорбция кислорода приводит к уменьшению как ПП, так и РВ, что соответствует увеличению поверхностного изгиба зон без образования инверсионного слоя на поверхности.

Извозчиков /16/ указывает на различный/тип химической связи 0А на поверхности РЬО в темноте и при освещении: донорный в темноте и акцепторный при освещении. Нами /17/ были поставлены контрольные эксперименты по определению изменения потенциала поверхности РЬО при адсорбции О^ в темноте и при освещении

П, 1|- . Р

Рис,1. Изменение поверхностного изгиба зон в РЬО р-типа при напуске:

1-сухого воздуха и СО*,

2-паров воды и спирта. Сплошная линия-до адсорбции,пункг-тирная - после. На поверхности существует инверсионный слой.

(рис.2),

I I I

I

Рис.2. Изменение поверхностного потенциала РЬО при напуске (t) О.И его откачке (ф) в темноте (А) и при освещении (Б) (А =365 им).

А

которые полностью подтверждают эти данные: напуск 0Л увеличивает поверхностный'истощающий изгиб зон, а откачка - уменьшает (в темноте), и наоборот (при освещении) (рис.3).

При этом возможна смена знака поверхностного потенциала, характеризующего изгиб зон в полупроводнике.

Учитывая, что ширина запрещенной зоны РЬОг д£~ (2.0т0.05)эВ, а уррвень Ферми в равновесных условиях в объеме лежит на (0.610.79) эВ выше валентной зоны /11/, истощающий изгиб зон может достигать л» I эВ в вакууме и ~0.5 эВ - на воздухе. Выявленный конденсаторным методом энергетический барьер в РЬО /32/ составляет ~1эВ и толщина его колеблется в пределах (0.1 г 0.05) мкм, что, в общем-то, соответствует изгибу зон на поверхности, определяемому длиной экранирования Ь}. Гасанов /3 3/ также получал насыщение ФН около 0.5 эВ в слоях РЬОг при больших освещенностяХ. Таким образом, адсорбция Од., Н^О, СО*, и сухого воздуха и-освещение вызывают как уменьшение поверхностного изгиба зон (с возможной сменой знака), так и увеличение его вплоть до образования инверсионного слоя п-типа проводимости на поверхности, что является, в общем-то, весьма характерным свойством, присущим классу широкозонных полупроводников /34/. Некоторый разброс экспериментальных данных /15,31,33/ может быть обусловлен не только

Рис.3. Изменение поверхностного изгиба зон в РЬО р-тяпа при напуске Ог в темноте (донорный тип химической связи) -1.2-на свету (акцепторный

тип химической связи).

изменением степени заполнения поверхностных состояний в РЬО, но и изменением числа самих поверхностных состояний.

Кроме того, следует отметить, что полиморфизм объекта и сложные кристаллохимические связи в монофазных образованиях должны приводить к определенной негомогенности образцов (появлению различного рода неоднородностей в микро- и макроэнергетическом рельефе и, как следствие этого, к сложности фотоэлектрических свойств РЬОя , в частности ФВЭ.

2. Методика измерений

Измерения проводились в электрометрическом режиме с контактами. Регистрируемым сигналом служил потенциал освещаемой поверхности по отношению к Земле. Блок-схема экспериментальной установки приведена на рис.4.

Рис.4. Блок-схема экспериментальной установки для исследования ФВЭ в РЬО. Обозначения: Л-источник света, БГ(Л-блок питания лампы, НОУ-устройство для нахрева и охлаждения образца, Щ-щель с микрометрическим устройством, ОБР-образец. Остальные обозначения - марки приборов.

Чувствительность установки составляла 0.1 мВ. Постоянная времени не превышала 1 с, что позволяло измерять медленные кинетические характеристики ФН. Установка, включающая измерительную камеру /35/, позволяла проводить измерения в широком диапазоне темеператур (Т), давлений окружающих паров (Р), интенсивностей (I) основной моно- или полихроматической засветки и подсветок. Объектом исследований были керамики полиморфной окиси свинца РЬО„ состава РЬОг> РЪОр в соотношении (75-85)% РЪОг : (25-15)% РЬС^з как обладающие наибольшей фотоэлектрической чувствительностью/68/. Измерения ФН проводились в двух режимах: продольном (поток квантов и межэлектродный промежуток параллельны) и поперечном.

3. Результаты исследований а) Продольный режим

Детальное исследование ФВЭ в монофазных окислах свинца в настоящее время еще не проведено. На рис. 5а представлена сравнительная характеристика экспериментальных результатов. Можно заметить, что СРФН образцов находится в некотором качественном согласии (без учета полярности освещаемой поверхности) со спектральной чувствительностью керамик РЬО различного фазового состава в режиме ФП /36/. Инверсия знака и сложная форма кривых говорит о конкуренции нескольких механизмов образования ФВЭ.

Рис.5. СРФН (потенциал освещаемой

яоверхносто)А-экслериментальные

кривые керамик:

I - РЬО,, 2 - РЬО/., 3 - РЬО,-,

4 - РЬЛ О4.Б -теоретическая кривая по

Яирре! /5/.

1/ Спектральное распределение ФН

В полиморфных керамиках СРФН существенно зависит от окружающей среды. Знак потенциала освещаемой поверхности в основном положительный на воздухе для любых длин волн облучения, становится более отрицательным при откачке и еще более отрицательным при напуске кислорода. Температурные зависимости СРФН в воздухе и в вакууме представлены на (рис.6) и (рис.7) соответственно.

Рис.б. СРФН керамик РЬОлна воздухе (Т.К.1 - 309, 2-333, 3-313, 4-365). 1,2,4 - свежий образец, 3 - спустя 4,5 месяца после 1. Стрелками указаны длины волн, соответствующие изображенной форме кинетики ФН.

700 Рис.7. СРФН керамик РЬОя в вакууме

г ии/, ы^п керамик, гиидв вакууме

(Т,К: 1-295, 2-320, 4-366, 5-295, 6-358)

Кривая 3 на рисунке опущена. 1,2,4 -свежий образец, 5,6- спустя 4 месяца после 1,4.

Ж: ■

Если на воздухе ни увеличение температуры, ни длительная эксплуатация не изменяют в целом знак потенциала поверхности, то в вакууме возникающее ФН имеет инверсию с ростом Т и увеличением времени работы образцов. Точка инверсии сдвигается с ростом Т в сторону длинных волн. Длительная эксплуатация и хранение образцов приводит к необратимым изменениям и СРФН в вакууме становится подобным СРФН на воздухе (рис.7, кр.1,5 и 4,6).

2/ Люкс-вольтовые характеристики (ЛВХ) на воздухе.

Зависимость ФН от I поли- и монохроматического освещения довольно сложна. При полихроматическом освещении образцов на воздухе (рис.8) наблюдается возрастание ФН с увеличением

освещенности до некоторого максимума, затем спад ФН с инверсией знака и дальнейшее существенное увеличение величины ФН. Причем, с ростом Т точка инверсии и максимум сдвигаются в сторону больших освещенностей (рис.8), а при Т > 330 К происходит изменение знака ФН в области больших освещенностей, то есть инверсия знака не наблюдается. Монохроматическое освещение сильно поглощаемым светом дает большой разброс экспериментальных точек на кривых, а при Л-610 нм, соответствующей максимуму спектрального распределения фотоэлектрической чувствительности, наблюдается слабая зависимость измеряемого ФН от интенсивности освещения.

3/ Люкс-вольтовые характеристики в вакууме

Типичные зависимости ЛВХ в вакууме представлены на (рис.9).

и,мв

2

Рис.8. ЛВХ керамики РЬОлна воздухе (Т,К: 1-294, 2-330, 3-343, 4-365).

20

А

1о

4-450 и 610,294 5-365 и 450, 375 6-610, 357).

освещение (Л, нм; Т,К: 3-365,294.

Рис.9. ЛВХ керамики РЬО„ в вакууме (Т, К: полихроматическое освещение 1-294, 2-357); монохроматическое

При комнатных Т инверсия знака ФН не наблюдается. С увеличением температуры ЛВХ по характеру и форме приближаются в ЛВХ, снятым на воздухе (рис.8). Это относится как к поли-, так и к монохроматическому освещению.

Следует отметить, что независимо от окружающей среды значительная I приводит к усилению отрицательного компонента в ФН, а повышение Т как бы «сдерживает» эту тенденцию, так как с ростом Т возрастает положительная компонента ФН (рис.10).

УФ-освещение увеличивает положительную составляющую ФН с ростом Т в вакууме (рис.7.), а на воздухе увеличивает отрицательную составляющую ФН (рис.6).

Рассмотрение быстрых релаксационных процессов ФН в этом режиме измерений детально проведено в /24/. Авторы отмечают сильное влияние на сигналы фотоотклика эффектов прилипания НЗ на примесных уровнях и преобладающей конкуренции барьерного и демберовского механизмов образования ФВЭ.

б) Поперечный режим

Проведенные нами /37-41/ комбинированные исследования поверхностной и объемной фотопроводимости и ФН в керамичес-

Ц.мВ

Рис.10. Зависимость ФН РЬОяот температуры: 1-нагрев в воздухе, освещение 450 нм; 2-нагрев в вакууме, освещение 450 нм; З-охлаждение в вакууме, освещение Д = 610 нм.

п

ких образцах РЬОп (РЬОт > РЬОр ) позволяют сказать следующее.

1. При реконгносцировке межэлектродного пространства образцов световым зондом (толщина < 0,5 мм) неразложенного белого света кривые релаксации фотопроводимости меняют свой вид в зависимости от места положения зонда, а область максимальной чувствительности обнаруживается на расстоянии (0,5 т 1,5) мм от анода. В достаточно сильных полях (1.5-103 в/см) неоднократное зондирование области максимальной чувствительности приводит к неустойчивостям тока и передислокации области повышенной фотоэлектрической чувствительности в направлении катода. При этом наблюдались неустойчивости трех типов (рис 11а): пульсации постоянной

Рис. 11

Неустойчивости тока и виды релаксационных кривых в РЬО:

а)- облучение неразложенным светом:

1 - колебания переменной составляющей фототока

2 - колебания постоянной составляющей фототока

3 - высокочастотные импульсы фототока

б) - облучение монохроматическим светом:

1 - без подсветки

2-е подсветкой, ^ (600 - 3000) нм.

составляющей, - амплитуды переменной составляющей, высокочастотные : , импульсы фототека. Чаще наблюдались неустойчивости первых двух типов. Для возникновения импульсов требовалось либо повышенное напряжение, либо наличие узкого неосвещенного пространства у электродов. При зондовом освещении межэлектродного пространства светом с широкой спектральной областью (светофильтры ОС-17, КС-19, КС-10) кривые релаксации имели аналогичный вид.

2. Освещение образца зондом монохроматического света ( А = 4358, 4047, 6250 А) резко меняло вид релаксационных кривых, , и область повышенной фотоэлектрической чувствительности локали-

зовалась, в основном, у катода (0,8 мм) (рис.11 б).

Всплеск на кривых релаксации фототока (рис. 11 б) может быть объяснен прилипанием электронов в приконтактной области, когда время пролета электрона меньше времени захвата на уровни прилипания. Захват электронов на эти уровни происходит в неосвещенной части образца при дрейфе в темноту, вследствие чего может возникнуть объемный заряд, который ограничивает ток. Подсветка всего образца ведет к тому, что этот захват уменьшается (происходит опустошение уровней) и поэтому первоначальный всплеск уменьшается, и при выключении зондирующего облучения на фоне подсветки происходит резкое спадание фототока (рис. И б) т.к. подсветка довольно быстро высвечивает уровни захвата.

3. Исследования распределения потенциала и ФН, возникающих . при зондировании межэлектродного пространства, указывают на довольно сильную неоднородность распределения электрического поля в образце (рис.12), а измерение распределения ФН до и после приложения электрического поля к образцу указывает на некоторое смещение области максимальной чувствительности и смене типа распределения.

Все исследуемые образцы текстурированных поликристаллических керамик РЬОл можно было разделить на две группы по виду распределения ФН по длине образца в зависимости от местоположения светового зонда /40,41/ (рис. 12,13).

Причем, если на свежеприготовленных образцах не подвергавшихся действию облучения и внешнего поля наблюдается распределение типа А (рис!2 кр.1), то внешним полем или многократными засветками оно переводилось в тип Б (рис 12 кр.2 и рис. 13

кр.1-3).

♦ »

Рис. 12. Сопоставление распределения потенциала и ФН с видом релаксационных кривых: а-распределение потенпиалаи ФН

на свету б-вид релаксационных кривых в соответствующих точках образца

4-распределение потенциала

3-распределение потенциала

2-ФН после приложения поля

1-ФН до приложения поля

в темноте

I I

Неоднородность электрического поля и плотности тока в образце могут быть вызваны различными причинами, в том числе граничным слоем у контакта /42/, областями различной проводимости /14/, а также существованием областей пространственного заряда внутри кристалла /схема 2 /. Таким образом, если в полупроводнике имеются носители обоих знаков, причем ^р^» /43 / и полупроводник освещается неоднородно ( в нашем случае световым зондом) , то первоначально электроны, поступающие из катода образуют область объемного заряда, ограничивающего ток и фото-ток при освещении катода будет меньше, чем при освещении анода, т.к. когда освещен анод, то возбуждаемые светом дырки могут под действием поля диффундировать в неосвещенную часть образца и там захватываться ловушками, образуя положительный объемный заряд. Электроны будут входить в образец до тех пор, пока идет рекомбинацция между электронами и дырками. С течением времени захваченные дырки в объеме слоя вблизи катода могут не только нейтрализовать отрицательный объемный заряд, но и образовать положительный объемный заряд, что, по-видимому, и обуславливает максимум фототока. Если также учесть, что вследствие малой энергии активации диффузии кислорода /44/ он может диффундировать во внешнем поле, то это будет приводить к медленной перестройке примесных центров в образце, что, в свою очередь, приведет к передислокации области объемного заряда в образце и к перемещению области повышенной фотоэлектрической чувствительности к катоду.

Таким образом, кинетика процессов перераспределения электронов и дырок между локальными состояниями и в объеме полупроводника, а также инжекция электронов из контактов и ловушек могут привести к возникновению колебаний поля и объемного заряда и передислокации последнего.

4. На рис.13 представлена величина ФН образцов типа Б в зависимости от местоположения светового зонда между электродами. Можно отметить, что она в различных точках существенно зависела от длины полны, направления записи и практически не зависели от интенсивности облучения в точке максимальной чувствительности.

Рис. 13. Зависимость ФН от местополо жения светового зонда (А, нм): 1 - 365, 2 - 610, 3 - 610,1 - 8 - 101

Как видно на рис. 14 при облучении Л = 610 нм время релаксации ФН очень велико, особенно при локализации светового зонда около измерительного электрода. Это время превышало 10 с у «земляного электрода» и 5-10 с у измерительного /45/, т.е. указывало на память в режиме фотоэдс. Остаточное ФН (ОФН) существенно зависело от длины волны и практически не зависело от интенсивности облучения, что является характерным для долговременных релаксационных процессов /46/, которые в основном связаны с изменением концентрации носителей, а не их подвижности. Последовательные засветки с разными А не могли стимулировать релаксацию ФН (рис.15): облучение с А < 610 нм уменьшало ОФН только во время самой засветки, а при А > 610 нм увеличивало ОФН тоже только в момент самой засветки (за исключением Д = 365 нм). В состоянии ОФН образец обретал чувствительность в ИК-области спектра (рис.15).

Ранее нами / 47/ сообщалось об инверсии знака стационарного ФН в различных режимах измерения по спектру (рис. 16.) которая связывалась с конкуренцией двух механизмов образования ФН: диффузионного и дрейфового. Оценочные расчеты в рамках модели / 25/ показали, что барьер, ответственный за вторую составляющую ФН (в поле которого проиходит дрейф) залегает на глубине ~ 5' 1(Г-

(Б.о.е. •

I /!' М/ . У» ! 1 . У _х.чм

Ч \ И с

Рис. 14. Вид кривой релаксации ФН в зависимости от местоположения светового зовда ( /> ,нм): а- 365, 6- 610.

-С

^ 10 см и толщина его - 4-10 см, чгго, в общем-то, сравнимо с длиной экранирования в компенсированных полупроводниках 5 • 10" см / 29/;дляРЬО Ьу=^-10'- 2- 10д;м/1б/) и длиной диффузии носителей заряда в случае биполярной проводимости РЬО (Ьрл= 3.45 • 10" см, Ц,= 1.35 • 10"*см при * = 10" с,/, = 43 и/>р= 7см / В1 с, Т=295К). Барьер этот, вероятно, связан с приповерхностным изгибом зон в образце и может быть обусловлен сорбцией кислорода в объем, где он в этом случае играет акцепторную роль, а на поверхности образует донорные примесные центры / 11/. Вследствие этого поверхностная проводимость отличается от объемной по величине, а в некоторых случаях возможно и по типу (инверсионный слой на поверхности), т.е. энергетический барьер разделяет области с различной проводимостью. В таких структурах, состоящих из двух областей с различной проводимостью может наблюдаться так называемый « латеральный фотоэффект» (поперечное ФН) / 48/. Смена знака ФН при перемещении светового зонда между электродами в нашем эксперименте (рис.13) характерна для такого фотоэффекта. Если учесть, что глубина залегания барьера сравнима с 1$. (загибом зон на поверхности), то разумно связать механизм латерального фотоэффекта с

I £аь ' ' ВО

Г £Я 860 «О $30 . -г-'

^ Г" у ^ •г ь«

Л.'ЯГ» 6.0 6,0г

Рис.15. Влияние последовательных засветок на величину ОФН.

изменением поверхностного изгиба зон при освещении, а длиннов-ремешше процессы релаксации с наличием медленных поверхностных состояний в РЬО /11,49/.

Нами также проведено сравнительное исследование ФН и ФП в РЬз 0, / 36/. Спектральные зависимости представлены на (рис.17). По своим свойствам слои РЬЛ 04 подразделялись на два типа: А - с сильно развитой поверхностью и Б - с однородной упаковкой кристаллитов (без пор и мозаичности) на поверхности и с ярко выраженными диодными свойствами. Спектральное распределение слоев РЬДтипа Б имеет дополнительный максимум ФП в коротковолновой части спектра и инверсию знака ФН, что аналогично зависимостям в РЬОп (рис. 17,18).

\/ 500 бЙгАнм •"45

Рис. 17 Иэоквантовое (N=2.8-10 кв/см с) спектральное распределение ФП (кр. 1-4)иФН (5.6) в диодных слоях пша Б при прямом (1,2) и обратном (3,4) смещении и освещении со стороны подложки (1,3 и 6) и верхнего электрода (2,4 и 5).

Рис.18. Изоквантовое (Т= 1.4-10 кв/см с спектральное распределение ФП

(1.2) и ФН (3,4) в поперечном

(1.3) и продольном (2,4) режимах измерений в полиморфных керамиках РЬО,т= РЪОг > РЬОр.

Предполагается, что в слоях типа Б образуется барьер, локализующийся в области измерительного электрода. При освещении образца в этом случае конкурируют, как минимум, две составляющие ФН: ЭДС Дембера и барьерная фотоэдс. Если освещение производится со стороны барьера, то результирующее действие определяется барьерной ЭДС и в случае сильнопоглощаемого света сигнал может определяться не типом носителя, а барьером. При освещении слоя со стороны подложки сильнопоглощаемым светом преобладает ЭДС Дембера (свет не доходит до барьера), а при возбуждении носителей

в области барьера превалирует барьерная фотоэдс. Конкуренцией этих двух механизмов могут быть объяснены инверсия знака и максимумы ФН в соответствующих областях спектра. Наличие же фотоэдс, связанной с прилипанием носителей тока на поверхности образца, которая может иметь тот же знак, что и барьерная или противоположный /34/, осложняет картину. В слоях типа А и керамиках РЬО наблюдаемая фотоэдс может также рассматриваться как фотонапряжение между поверхностью и объемом полупроводника / 26,50/. Это оправдано также тем, что именно у пористых слоев в силу большей неоднородности поверхность существенно отличается / 3/ от объемных свойств по сравнению с гладкими слоями. В этом случае смена знака стационарного ФН следует из большей стационарной добавочной концентрации основных носителей тока на поверхности образца и неосновных носителей в объеме (если поверхность представляет собой обогащенный слой) или большей стационарной добавочной концентрации основных носителей тока в объеме и неосновных на поверхности (в случае обогащенного слоя).

Таким образом, исследование спектрального распределения ФН поясняет, почему дополнительный максимум в коротковолновой части спектра РЬд- О^ и РЬОд существенным образом зависит от режима измерения (полярность внешнего напряжения, освещаемая поверхность и т.д.) и типа образца /36/. В свою очередь варьирование условий эксперимента позволяет как бы «усиливать» один из аспектов диффузионно-дрейфового механизма переноса носителей заряда в окислах свинца и более детально его исследовать.

в) Некоторые закономерности фотовольтаического эффекта под действием рентгеновского излучения.

При измерениях /51/ использовалось рентгеновское излучение с длиной волны (0.31 + 0.74) А, что соответствует энергии квантов (27 г 64) Кэв. Эффективная глубина проникновения излучени составляла (10-60) мкм, а квантовый выход менялся в пределах (3 г 8) • 10 . Дозиметрические характеристики выражались зависимостью £ = А- Р\ Все поликристаллические образцы можно было разделить на две группы: одни образцы обнаруживали сублинейную (п<1), а другие суперлинейную (п>1) зависимости (рис.19).

Рис. 19Дозиметрическиехарактеристики ФЗ?: образец № 201 1. и =30 *0 2. и = 40*0 образец № 202 3. И - 30 Х-0 4. и - 40к О

Ьа-гг'НИ

У всех образцов дозиметрическая характеристика имелЛ А84. участка. С ростом интенсивности облучения рентгено-эдс стремилась к насыщению. _

При зондовом облучении характеристика снималась в области максимальной чувствительности и была суперлинейной с п = /1 Наблюдалась также смена знака рентгено-эдс от местоположение зонда.

Показатели степени при измерениях в режиме эдс и в режиме фотопроводимости определяются дефектной структурой образцов и могут меняться от одного образца к другому. Поэтому закономер ность может быть выявлена только у определенной группы образцов.

При больших мощностях дозы облучения образцы обнаруживали «усталость», фотоэлектрическая чувствительность падала и дозиметрическая характеристика становилась спадающей. Усталость связывается нами с возникновением объемного заряда носителей на уровнях прилипания /52/.

Кинетические характеристики (рис.20) для двух типов образцов были также различны.

<Р8Э,О.Е.

Рис.20 .Началънкые и конечные стадии релаксации ФВЭ для двух типов образцов: а-б: обр. N9 201 б-в: обр.№ 202

Различие в поведении образцов может определяться их естественной структурой и фазовым составом. Анализ релаксационных кривых (рис.20) указывает на протекание нескольких процессов -диффузии неравновесных носителей заряда, их захвата на медленные поверхностные и объемные состояния с последующей разрядкой, в результате чего появляется сигнал обратной полярности после прекращения облучения. Одной из возможных причин перемены знака стационарного ФВЭ может быть изменение типа проводимости РЬО под действием РЛ и наличие дополнительных переходов между уровнями прилипания и соответствующими зонами, связанное со спецификой процессов радиационной проводимости /53,54/.

В целом наблюдается качественная корреляция /55/ чувствительности РЬО к видимому свету и рентгеновскому излучению: образцы, обладающие большей фотоэлектрической активностью, имеют и большую рентгеночувствительность.

Также как и фоточувствительность (ФЧ) рентгеночувствительность (РЧ) активируется отжигом в температурном интервале 573 К - 600 К в течение 10 минут. Как показывают исследования, наиболее оптимальной является температура 573 К. После термической обработки у большинства образцов увеличивался темновой ток. Это следует, видимо, связать с упорядочением решетки тетрагональной моноокиси свинца, частичным снятием механических напряжений и текстуры, проявляющейся в аномальной интенсивности рефлексов, обусловленных отражением от плоскостей системы (001).

Для ромбическй моноокиси свинца не наблюдается высокая активность к РИ - это связано, видимо, с разупорядочением решетки в начальной стадии полиморфного спонтанного перехода РЬОр-*-РЬОу-. Сопротивление образцов РЬОрПри облучении падает на (5 г 10)%, тогда как у лучших полиморфных образцов чувствительность достигала 10 %. В температурном интервале 560 К < Т < 640 К решетка РЬОг начинает активно поглощать кислород и образуются окислы промежуточного состава РЬО,+у гексаг. и РЬ О,^ псевдокуб. На начальной стадии отжига, когда преобладает процесс упорядочения решетки тетрагональной моноокиси свинца и реализуется второй этап полиморфного перехода РЬО^—РЬО,- (ЕНПК —* РЬОг ) наблюдается активация РЧ и ФЧ. Однако, при длительном изотермическом отжиге, когда начинают преобладать процессы окисления и образуются окислы состава РЬ*Оа образцы теряют чувствительность к видимому свету и рентгеновскому излучению.

По-видимому, механизм активации РЧ такой же как и ФЧ, и за интегральную чувствительность РЬО к РИ ответственны те же несовершенства, дефекты решетки и примесные центры, что и за ФЧ к видимому свету. Зависимость РЧ к рентгеновскому и ^-излучениям

от дефектной и примесной структуры кристаллов наблюдаются также в соединениях А В^ и являются общей закономерностью для высокоомных полупроводников.

Обсуждение результатов

Как указывалось выше, для РЬО характерен истощающий изгиб зон и его определенная зависимость от внешних физико-химических условий.

Наличие изгиба зон, набора объемных и поверхностных локальных состояний /16/, различие в подвижностях НЗ /43/ предполагает существование нескольких механизмов образования ФВЭ в РЬО. Поэтому для учета вклада каждого из них необходимо провести теоретическую оценку их максимальных стационарных значений.

Демберовское ФН возникает при неоднородной генерации НЗ между поверхностью и объемом образца. Для случая биполярной диффузии можно оценить его величину, используя выражение из /29/:

(кТ/е). {/1, -/¡.у (Л +/Р)Х 1п (Ее /От ) . (6)

Подстановка в него оценочных величин (4) и (5) дает значения Демберовского ФН в пределах (1*5) кТ/е. Поле Демберовского ФН, локализующееся на длине (к"' + 1р), может колебаться в пределах (2.5 * 12.5)10 * (0.5 т 2.5)10 В/см.

Пота, создаваемые поверхностным изгибом зон (при %-20 кТ/е, г 3-10" см) могут достигать величин (1.7 * 25)-10<' В/см.

Из этих данных видно,что поля диффузионного ФН меньше полей, создаваемых поверхностным изгибом зон. Однако при работе в атмосфере кислорода, как указывалось выше, поверхностный изгиб зон уменьшается с возможной сменой знака, и в этом случае дрейфовые и диффузионные поля могут быть сравнимы.

ФН, связанное с поверхностным изгибом зон, при очень больших освещенностях достигает величины (7) / 26/; которая

= (-1/е) (Есе - Всг) + (кТ/е) 1п (Б)/^ (V) ( 7)

может быть равна величине энергетического барьера на поверхности с учетом соотношения времени жизни НЗ.

Наличие уровней прилипания для НЗ может резко изменять как величину поверхностного ФН (при захвате на поверхностные уровни основных НЗ изгиб зон может возрастать, а не уменьшаться при освещении), так и величину Демберовского ФН (его величина может возрастать в (в-1) Дв+1) раз (где в =У'М>) и тем больше, чем меньше отличаются подвижности НЗ /56/. Исследования «замороженной фотоэдс» / 33/ в р-Ьп структурах РЬО показали, что ФН, обусловленное ловушками, может достигать ~ 20 кТ/е при Т=300 К и 8 кТ/е

при 77 К.

Таким образом, из литературных данных, теоретических оценок и экспериментальных данных видно, что основной вклад в стационарно измеряемое ФН вносят: ФН, связанное с поверхностным изгибом зон, ФН, связанное с прилипанием НЗ на поверхностных и объемных ловушках, а также Демберовское ФН, с преобладанием первого механизма.

Теоретическое исследование позволило автору /26/ сделать вывод о том, что ФН, связанное с поверхностным изгибом зон, должно характеризоваться изменением знака ФН как функции длины волны и интенсивности освещения.

В РЬО ход экспериментальных кривых (рис.5а, ) находится в неплохом качественном соотношении с теоретическими зависимостями, полученными в / 17/ (рис.56), а также с ранее экспериментально наблюдавшимися зависимостями в Сс1Б и /57 /. Коротковолновое изменение знака, если оно наблюдается, должно (следуя теории / 26 /) всегда лежать в области собственного поглощения, в то время как длина волны при которой происходит инверсия знака в длинноволновой части спектра может меняться от образца к образцу (т.е. зависеть от состояния поверхности, соотношения фаз и т.д.), что также наблюдается в наших экспериментах (рис. 5+7).

Конкуренция механизмов возникновения ФВЭ в РЬО приводит к отклонениям экспериментальных кривых от теоретических. Эти отклонения сильнее всего заметны для РЬО„ (по причинам, указанным выше) и при высоких интенсивностях облучения из области основной полосы поглощения света в РЬО (поскольку в этом случае Демберовское ФН достигает своего максимального значения).

Анализ кинетических релаксационных кривых ФН (вид некоторых из них указан схематично на рис. (6,7,10) говорит о сложном влиянии на сигналы ФН эффектов прилипания НЗ на локальных уровнях. Происхождение этих уровней в первую очередь связано с разупорядоченностью структуры окислов свинца /14,16/.

Теория неупорядоченных структур интенсивное развитие получила в работах Бонч-Бруевича /58/. К основным типам таких неупорядоченных систем, в частности, могут относиться сильнолегированные полупроводники, и двумерный аналог сильнолегированных полупроводников - поверхность полупроводника.

Если учесть, что спонтанный переход РЬО^—»-РЬОгактивнее идет на поверхности /14/, то можно сделать тривиальный вывод о том, что оболочка РЬОр«толще» в микрокристаллите лежащем у поверхности керамики (схема 2) (и соответственно толще область разупорядо-ченной структуры между РЬОт и РЬОр), нежели в объеме образца.

То есть макроповерхность образца можно представить себе как РЬО, с растворенными в ней вкраплениями РЬОр. Поэтому при исследовании таких образцов в поверхностном (поперечном) режиме свойства разупорядоченных структур должны проявляться сильнее.

В связи с этим и существование поперечного ФН, в первую очередь, может быть объяснено наличием разного типа неоднород-ностей на поверхности образца. Исследование ФН в поперечном режиме указывает на существование как сильных приэлектродных неоднородносгей, так и неоднородностей на поверхности в целом, которые играют роль локализованных областей фотоэлектрической чувствительности.

Одним их следствий теории неупорядоченных структур /58/ является наличие «длинных хвостов» на спаде фотосигнала. В наших экспериментах это отчетливо проявлялось /39,41/ при освещении образца светом из области максимума фотоэлектрической активное ти.

В целом, можно отметить, что ФВЭ в РЬО довольно сложен из за существования конкурирующих механизмов. Некоторые-особенности стационарного ФВЭ неплохо объясняются исходя из теоретических работ Яирре1 /26/, а нетривиальные кинетические характеристики могут найти объяснения в рамках теории неупоря доченных структур /58/.

Таблица 2 к схеме 3

Параметры гетероперехода р - РЬО,- - п - РЬОр

Параметр РЬО РЬО

1. Ширина запрещенной зоны Ео , эВ 1. Электронное сродство ¿С , эВ 2.8 2.0

3.74 /Аубакиров/ 3.84/21/

3. Относительная диэлектрическая 26

1роницаемость Е 24

». Ес-Е, = £Р ,ЭВ 5. Ер - Б|Г= от ,эВ 0.81 -

- 0.79

5. Контактная разность потенциалов

Ъп,р , эВ 7. Толщина объемного заряда ц , см 8. Разрыв зоны проводимости ¿Ее. , эВ 0.024, 2-10 0.476 2-10

0.1

). Разрыв валентной зоны а Е »г . эВ 0.7

10. Концентрация нескомпенсирован- 3.35- 10й" 1.8-10'*

№к доноров, акцепторов ¡V , - Щ , Ы

4. Пиронапряжения и автофотоэлектретное состояние в полиморфном оксиде свинца

Вопрос об отнесении оксидов свинца к классу пироэлектриков (сегнетоэлектриков), с одной стороны, и о возможности существования пироэлектрических и сегнетоэлектрических свойств (в частности пиронапряжений) в естественно неупорядоченном аморфном веществе, с другой, до конца не решен. При разрешении этой проблемы следует исходить из того, что в настоящее время понятие «разупорядоченный полупроводник» существенно расширилось. Так, например, Бонч-Бруевич /58/ предлагает распространить это понятие на полупроводники со случайными статистическими полями различной природы, способными изменить энергию носителя заряда на величины д Е >> кТ. Им, в частности, предсказывается возможность возникновения в таких полупроводниках сегнетоэлектрической ситуации. К неупорядоченным системам могут быть отнесены и кристаллические вещества со склонностью к естественной термодинамически выгодной неупорядоченности. Сложность химических (ионно-ковалентных) связей в слоистых решетках фотопроводящих оксидах свинца и наличие Ван-дер-Ваальсовых связей между слоями, близость оптической энергии активации фотопроводимости РЬО^. и РЪОр по величине к энергии возбуждения молекулы РЬО, анализ окисносвинцового ряда, а также учет того фактора, что пар над твердой РЬ О вплоть до Т = 890 К состоит, в основном, из тетрамеров РЦ , все это позволило выдвинуть гипотезу /15/ о квазиполимерной (при определенных обстоятельствах) структуре оксида свинца. В таких системах естественно предположить появление электретных свойств и пьезоеоа^тивленир /59/. Следовательно, можно ожидать появление пьезонапряжения и пьезоэластического эффекта. Действительно Гарнье и др. /60/ определили сегнетоэлас-тический фазовый переход в РЬ5 04 ,в области температур (160 -220)К. В этой области температур Аванесян наблюдал незначительные аномалии диэлектрической проницаемости (£) и фактора диэлектрических потерь .

Как отмечалось выше все исследуемые образцы можно было разделить на две группы по виду распределения ФН по длине образца в зависимости от местоположения светового зонда (рис.12, 13). Области максимальной фотоэлектрической чувствительности располагаются около электродов. Если распределение ФН в образцах типа Б (рис.13 кр.2) характерно для обычных полупроводников, то переход к распределению типа А (рис.12.кр.1), в литературе /61/ связывается с наличием сегнетоэлектрических свойств у образцов. Ранее нами /2, 62, 1/ Сообщалось о наблюдении пиротоков в

естественно униполярных поляризованных кристаллах РЬО, что указывает на наличие в образцах областей спонтанной поляризации. Однако максимумы ФН после приложения внешнего электрического поля в образцах типа А сдвигаются в направлении катода (рис.12 кр.2). Причем один из максимумов меняет свою полярность. Это говорит о том, что внутреннее поле, существовавшее в образце до приложения внешнего поля и обеспечивавшее распределение ФН типа А, уменьшается полем внешнего источника. Поэтому к пиро-полям это внутреннее поле приписать можно отчасти, так как наши исследования пиротоков в оксидах свинца показали, что полярность пиромаксимумов не зависит от внешнего поля. По всей вероятности, знак приэлектродных максимумов ФН в образцах типа А определяется приповерхностным изгибом зон около исследуемого контакта,, а он, в свою очередь, определяется поляризацией образца, что хорошо согласуется с выводами Фридкина /6//,

Таким образом, первоначально естественно поляризованные образцы типа А либо внешним полем, либо с течением времени под действием засветок переводятся в тип Б, в котором знак приэлек-тродного максимума ФН определяется уже приповерхностным изгибом зон, связанным с поверхностными уровнями. Галанцева /9/ отмечала, что в пленках наблюдается только распределение типа Б, а на керамиках, в основном, типа А, хотя последние работы /60, 63/ говорят о наличии у пленок РЬО сегнетоэлектрических свойств. Существование полей естественной поляризации объясняет и существование ФН при сплошном облучении межэлектродного промежутка в данных образцах. Причем вклад в «старение» образца в таких условиях могут вносить и ионные процессы при освещении.

Отсюда следует интересный вывод о том, что практически используемые мишени видйконов /52, 64/ работают, таким образом, в начальной стадии эксплуатации в невыгодных условиях (свет поглощается у катода, а максимум фотоэлектрической чувствительности находится в это время у анода). И только по истечении некоторого времени эксплуатации мишени максимум фотоэлектрической активности перемещается в область поглощения световых квантов. Кроме того, как отмечалось нами в работе /ё5/, при зондировании световыми импульсами области максимальной фотоэлектрической чувствительности образцов типа Б наблюдается очень медленная релаксация остаточного ФН, что связывалось нами с появлением в них автофотоэлектретного состояния: без приложения внешнего поля под действием поля ФН в образце возникает остаточная поляризация (гомозаряд) с временем спада около 5-10 с. Анализ показывает, что временная деполяризация образца (спад ФН) определяется в этом случае наличием в РЬО медленных состояний в

г

приповерхностной области. Возможен и конкурирующий с этим механизм. Если энергия падающих квантов значительно меньше ширины запрещенной зоны РЬОр , но несколько больше или равна ширине запрещенной зоны РЬОт (красная часть видимого спектра), то поглощение идет, в основном, в «красной» оболочке микрокристаллов, а в ядрах - отсуствует (за исключением прИмесных центров). При этом под действием освещения тип проводимости может меняться /15/ и гетеропереходная область р-п- типа сменяется на п-п+ , что приводит к затягиванию носителей в область ядер с дальнейшим захватом их на локальные уровни в области перехода, т.е. появлению носителей в ядре без, собственно говоря, поглощения квантов света в нем самом. После прекращения облучения и смены типа гетероперехода релаксация захваченных носителей происходит медленно, что приводит к медленной составляющей ФН. Такая модель неоднородного барьерного рельефа, сочетающая наличие дрейфового (по физической природе межкристаллические барьеры) и рекомбинационного («плавающий» гетеропереход ядро-оболочка) барьеров позволяет объяснить ряд экспериментов, проведенных В.Бордовским. Поэтому в указанном режиме работы (облучение мишеней глетиконов светом из области максимальной фотоэлектрической чувствительности даже в присутствии других областей спектра, когда сама мишень находится уже в состоянии типа Б) должны проявляться 'значительные инерционные свойства самих мишеней /3, 52, 55/.

При исследовании пиротоков мы указывали /2, 17, 65/, что % выделение их в чистом виде осложнено рядом эффектов, в частности, опустошением глубоких ловушек, заполненных в поле пироэлектри-ка при освещении и термической релаксацией фотоэлектретного состояния. Вопрос об истинности наблюдаемых пиротоков в оксидах свинца может быть прежде всего решен на основе вышепроведенного анализа кристаллографических систем, которые приписываются этим соединениям различными авторами. Кроме того, проведенный анализ показывает, что естественная неупорядоченность гибридизи-рованных энантиотропных поликристаллических образцов РЬО (модель ЕНПК) может маскировать и вуалировать возникающие пиротоки. Причем, согласно Бонч-Бруевичу, к основным типам неупорядоченных систем, в частности, может бьггь отнесена и поверхность полупроводника - двумерный аналог сильно легированного полупроводника. Поэтому особенно интересной и соответственно усложненной должна представляться ситуация, когда поверхностная оболочка микрокристалла (модификация РЬОт ) и ядро микрокристалла (модификация РЬ С^) находятся в противоположном (полярном и неполярном) состояниях.

Следовательно, необходимо раздельное исследование в поверхностном и объемном режимах измерений фотопроводимости, пиро-напряжений, фотоэлектретного состояния и ФН и, в первую очередь, на полиморфных образцах.

При этом нами /47/ было показано, что проведение измерений в режиме фотопроводимости с применением схемы с «охранным кольцом» для разделения объемной и поверхностной составляющих может приводить к ложным эффектам из-за возникновения двух составляющих ФН: объемной и поверхностной. Неучет этих факторов может привести к «схемной» инверсии знака фотопроводимости в зависимости от длины волны облучения.

Можно также предположить, что механизмы «хвостов» и некоторые аномалии в кинетике фотопроводимости связаны с механизмами образования ФН в РЬО. Это предложение подтверждается тем, что существует определенная корреляция /36,38, 39/ между формой кинетических кривых фотопроводимости и распределением ФН в образцах.

На (рис.21, 22) представлены данные измерения пиронапряже-ния, термической релаксации «автофотоэлектретного» состояния и температурная зависимость стационарного значения ФН в полиморфных керамиках РЬО п состава РЬОт > РЬО р .

Из сопоставления данных кривых с ранее полученными значениями пиротоков/2, 66/ (рис.23) видно, что некоторые максимумы относимые к пироэлектрическим, имеют другую природу, причеь^ большинство из них имеют поверхностно-ловушечную (РЬОт; природу, что выявлено поверхностным режимом измерения (рис.21 кр.3*5), либо поляризацией в сильно поглощаемом свете (рис.22 крЗ) Максимумы, лежащие в интервале температур (215 т 230) К и (310 ; 320)К, можно отнести к пироэлектрическим (рис21 г 23).

■ Таким образом, в естественно неупорядоченном полупроводниковом кристалле, если он может быть отнесен к пироэлектрикам, пироэффект, с одной стороны, должен маскироваться, и это естественно, целым рядом эффектов и в принципе возможна ситуация, когда его невозможно выделить в чистом виде. С другой стороны, свойства такого кристалла, в том числе и пироэлектрические, должны быть существенно различны для объема и поверхности образцов. Если же кристалл к тому же фотоэлектрически активен, то картина усложняется из-за предистории образца. Предварительные засветки приводят к появлению автофотоэлектретного состояния, «замороженной фотоэдо, фотонапряжения, и их термическая деполяризация и релаксация будут накладываться на пироэффект.

Если ЕНПК РЬО рассматривается как квазиполимер, то формирование цепочек ( для РЬОт тетрамер РЬ^ О^ соответствует двум элементарным ячейкам, а для РЪОр и РЪ3 04 - одной) в электрическом поле сопровождается поляризацией кристалла, который в этом случае может перейти из неполярного состояния в полярное. Кроме того, для РЬО р выше 500К существенен эффект анизотропии тепловой деформации кристалла. По оценке /11/ деформационные потенциалы вдоль а -, в-, с"- - осей кристалла 60*70, 22т25, 45т55 эВ соответственно. Таким образом, наиболее вероятно измеряемый в рассмотренных окислах пироток, за исключением температур (215 т 230) и (310 г 320)К, не первичный, а вторичный (пьезо).

Рис.23. Пиротоки в естественно - униполярных образцах окиси

свинца У 15,30/ : 1 - РЬОг , 2 - РЬОр , 3 - РЬОя , 4 - РЬ^ 04 .

'г .

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ

1. Проведены комплексные исследования стационарных и кинетических характеристик фотовольтаического эффекта в оксидах свинца в широком интервале значений энергии электромагнитного излучения в зависимости от параметров окружающей среды.

2. Утверждается, что фотовольтаический эффект в РЬО определяется суммой трех механизмов: барьерного, связанного с поверхностным изгибом зон в областях контактирующих фаз; с прилипанием носителей заряда на ловушках и Дембер-эффектом. Показано, что возникновение фотонапряжения под действием рентгеновского излучения качественно совпадает с фотонапряжением, возникающим под действием света.

3. Обнаружено и начато исследование автофотоэлектретного, состояния в РЬО, которое возникает при облучении областей максимальной фотоэлектрической чувствительности во внутреннем поле образца и обусловлено медленной релаксадией неравновесных носителей заряда, захваченных ловушками в области гетероперехода между РЬОг -оболочкой и РЬО/» -ядром микрокристаллитов в образце и поверхностными ловушками.

4. Исследовано взаимовлияние возникающих пиронапряжений, автофотоэлектретного состояния и исследуемого фотонапряжения. Показано, что в естественно неупорядоченном полупроводнике РЬО происходит вуалирование возникающих пиронапряжений фотонапряжением, возникающим при опустошени глубоких ловушек, заполненных в поле пироэлектрика при освещении и термической релаксацией автофотоэлектретного состояния.

5. Предложена уточненная схема фазовых переходов между оксидами свинца различных составов РЬ % О л классов кристаллов принадлежащих различным сингониям показывающая, что неоднозначность результатов, получаемых отдельными исследователями оптоэлектроники оксидов свинца, связана с энантиотропностыо полиморфно-гибридных самокомпенсированных образцов и может быть объяснена в рамках концепции естественно неупорядоченного полупроводникового кристалла.

6. Создана экспериментальная установка для исследования фотоэлектрических, термостимуллированных и поляризационных процессов в оксидах свинца. Показана некорректность стандартной схемы с «охранным кольцом» для исследования поверхностной фотопроводимости в РЬО.

7. Предложена энергетическая модель неоднородного барьерного рельефа образца РЬО п и гетероперехода между ромбической РЬО р и тетрагональной РЬОт модификациями оксида свинца с

учетом неоднородности и вклада поверхности и объема образца.

8. Данная работа еще раз подтверждает сложность как самого объекта исследования - структурно-кристаллохимически и электрически-естественно неупорядоченного самокомпенсированного полупроводникового кристалла - оксида свинца, так и сложность и взаимовлияние исследуемых реакций объекта на внешнее воздействие - диффузионных и дрейфовых процессов в оксидах свинца.

Часть экспериментальных данных, полученных автором, относящихся к исследованию фотовольтаического эффекта, выявлению областей фотоэлектрической активности образцов и автофотоэлек-третному состоянию, включены в монографию В.А.Извозчикова и О.А.Тимофеева /11/.

Полученные результаты по исследованию рентгеночувствитель-ности в окисно-свинцовых мишенях глетиконов, энергетической структуры и гетеропереходов включены в научно-технические отчеты по хоздоговорным работам, по которым имеются акты внедрения результатов исследования.

Содержание диссертации опубликовано в работах 1, 2, 3, 17, 18, 19, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 45, 47, 49, 50, 51, 52, 53 54, 55, 62, 64, 65, 67, 68, 69, 70.

из списка цитируемой литературы.

Все экспериментальные результаты, приведенные в опубликованных работах без соавторства или в соавторстве с В.А. Извозчиковым, получены автором. В.А.Извозчикову принадлежит постановка задачи и участие в обсуждении результатов. В остальных работах, выполненных в соавторстве или в научно-технических отчетах автору принадлежат результаты и их обсуждение, связанные с исследованием фотонапряжения, автофотоэлектретного состояния, частично пиротоков, дрейфовых подвижностей и термостимулиро-ванных эффектов. Соавторам принадлежат результаты по измерению других параметров и исследования других характеристик.

» <

Цитируемая литература:

1. Потачев С.А. Диффузионно-дрейфовые процессы в окислах свинца/ Фотопроводники: Межвузовский сборник научных трудов.-Л.,1983.С.76-90.

2. V.A.Izvozchikov, V.A.Bordovskii and S.A.Potacliov. Pyroelectric Current and Phase Pransitions in Lead Oxides// Pliys.Stat.SoI.-1973.-(a)15.- К 113-117.

3. В.А.Извозчиков, В.С.Заграй, В.В.Лаптев, Ю.Х.Паландузян, С.А.Потачев. Контроль электрофизических параметров серийных и экспериментальных селеновых и окисно-свинцовых мишеней рентгеновидиконов с учетом структурных превращений в системе РЬ О : Научно-технический отчет.-Л.: ЛГПИ,1980.-(№79039691,- инв.№ Б 847609.-52с.

4. Tompsett M.F., Noble J.S. In Situ Seanning High-Energy Electron Difractions Studies Of Evaporated Lead Monoxide Films// Thin Solid Films.-1970,- v.5.-No.2, P.81-96.

5. В.В.Лаптев. Получение и исследование окисно-свинцовых рентгенорезис-торных и рентгеновидиконных слоев: Диссертация к.ф.-м.-н.-Л: 1977 Г.-С.107.

6. Van der Drift A. Evolutionary Selection, a Principle Governing Growth Orientation in Vapour Deposited Layers// Phil.Res.Repts.- 1967,- v.22.-No.4.-P.257-288.

7. Dickens B. Bonding Yellow Form of Lead Monoxide// J.lnorg.Nucl.Chem.-1965.-v.27.-No 7.-P.1495-1502.

8. Dickens B. Bonding in Red PbO// J.Inorg.NuclChem.-1965.- v.27.- No 7,-P. 1503-1507.

9. М.Л.Галанцева. Взаимодействие рентгеновского излучения с полиморфной окисью свинца: Диссертация к.ф.-м.н.-Л.:1970,С.44.

10. Памфилов А.З., Иванчева Е.Г., Петраш А.А.//ЖПХ.-1936,- П.- С.2030.

11. В.А.Извозчиков, О.А.Тимофеев. Фотопроводящие окислы свинца в электронике - Л.: Энергия, 1979,- С.22.

12. G.L.Clark & R.Rowan. Studies on Lead Oxides// V.J.Am.Chem.Soc.-1941.-V.63.-No.5.-P. 1305-1310.

13. Ch.A.Sorrell. Oxidation of Tetragonal PbO in Air// J.of the Anier.- 1973.-Cer.Soc.-V.56.-No 12.-P. 1718-1726.

14. Извозчиков B.A. Кристаллохимическая модель фотопроводящих оксилов свинца: Фотопроводящие окислы свинца: Сборник научных трудов/ЛГПИ.-Л.-1976,С.4-37.

15. Izvozchikov V.A. Crystallochemical peculiarities and shape of the absorbtion edge of lead oxide// Pliys.Stat.Solidi.(a).-1972.-,V.14, No 1, P.161-170.

16. Извозчиков B.A. Электронные процессы в ионно-ковалентных соединениях с естественной кристаллохимической разупорядоченностью (на примере окислов свинца)// Известия вузов. 1976.-Физика,№ 2, С.146-158.

17. Потачев С.А. Исследование фотовольтаического эффекта в окиси свинца: Фотопроводящие окислы свинц:. Сборник научных трудов/ЛГПИ.-Л.,1976,-С.74-87.

18. Извозчиков В.А., Паландузян Ю.Х., Потачев С.А., Лаптев В.В., Бесхлебный А.И. Определение оптимальной структуры окисно-свинцовых мишеней рентнеговидиконов и выбор комплекса параметров их изготовления: Научно-технический отчет/ЛГПИ.-Л., 1978,- № 77053301,- инв.№ Б 677055.-46с.

19. Извозчиков В.А., Богословский В.И., Заграй B.C., Лаптев В.В., Паландузян Ю.Х., Потачев С.А., Сельдиев В.И., Анисимова Н.И. Исследование

полупроводниковых свойств окисносвинцового кристаллохимического ряда. Научный отчет.-Л.:ЛГПИ, 1987,- № 78671383.-инв.№ 051933.-78с.

20. Косман М.С. Извозчиков В.А. О связи внутреннего фотоэффекта в РЬО с приэлектродными явлениями: Учен.зап./ЛГПИ.-JI., 1961.-С.81-91.

21. Van den Broek. J.Contact Barriers in Red Lead Monoxide//Phil.Res.Rept.-1965.-V.2.-No 6.-P.674-683.

22. Van den Broek J. The Electrical Behaviour of Lapour-Deposited Lead-Monoxide Layers//Phil.Res.Rept.-1967.-V.22.-No 1.-P.367-374.

23. H.Dember// Its.f.Phys.-1936.-V.100.-H.l.-No 2.-P.50.

24. Пуцейко E.K., Теренин A.H. Влияние газов и паров на фотоэлектрические процессы в окиси цинка и других полупроводниках// Проблемы кинетики и катализа.-1965.-УШ.- C.S3-60.

25. Ломасов В.Н., О.А.Тимофеев. О кинетике конденсаторной фотоэдс в слоях высокоомных полупроводников// Электронная техника.-1970.-сер.4.-вып.З.-С.56-63.

26. Ruppel W. Photovoltaic Effect in Photoconductors//Phys.Stat.Solidi (a).-1964.-V.5.-No 3.-P.657-673.

27. Keating P. Photovoltaic Effect in Photoconductors//J.ofAppl.Phys.- 1965.-V.36.-No 2.-P.564-569.

28. Лошкарев В.Е.//Изв.АН СССР.-1952.-Сер.физ.-Т.16.-С.-186-194.

29. Рывкин С.М. Фотоэлектрические явления в полупроводниках.-М.: Физматгиз, 1963.-694с.

30. Акимов И.А. //Опто-механическая промышленность.-1966.- № 5.-С.4-7. Акимов И.А.,Мешков А.М.//ДАН СССР.-1965.-Т.162.-№ 2.-С.306-308.

31. Ляшенко В.И., Снитко О.В. Влияние адсорбции молекул на фотопроводимость полупроводников// Труды института физики АН УССР.-Киев.,1954.-Вып.5.-С.65-67.

32. Ломасов В.Н., Тимофеев О.А. Память фототоков в дырочных слоях окиси свинца:ХХУН Герц.чтен.: Физическая электроника/Сб.научных трудов/ЛГПИ.-Л.,1974.-Ч.З.-С.51-56.

33. Гасанов O.K. Получение и исследование фоторезистивных и фотодиодных слоев тетрагональной окиси свинца: Диссертация к.ф.-м.н.-Л.,1977.-С.140.

34. Электронные явления на поверхности полупроводников/ Под.ред.В.И.Ляшенко;Киев.: Наукова думка, 1968.-400с.

35. Борцовский В.А., Извозчиков В.А. Универсальная вакуумно-температур-ная . металлическая камера-приставка к монохроматорам// Информ.листок ЛЦНТИ.-1973,- № 578-73,- Cep.K-43.-3c.

36. В.И.Богословский, М.Л.Галанцева, В.А.Извозчиков, Ю.Х.Паландузян, С.А.Потачев, Э.М.Шамба. Спектральная чувствительность и механизм фотопроводимости и фотоэдс в поликристаллических слоях оксидов свинца// Доклады международной конференции по высокоомным полупроводникам, фотоэлектретам и электрофотографии.-Варна, 1973.-С.539-544.

37. Извозчиков В.А., Потачев С.А. Релаксация фотовольтаического эффекта в окиси свинца. Доклады конференции по оптическим и фотоэлектрическим свойствам в полупроводниках// София, 1971.- С.18-19.

38. Ануфриев Ю.П., Потачев С.А., Кожевников К.Л. Некоторые кинетические характеристику! орторомбической окиси свинца//XXГУ Герц.чтен.-.Физическая и полупроводниковая электроника:краткое содержание докладов., Л., 1971, С.28-30.

39. Извозчиков В.А., Потачев С.А. Релаксация фотонапряжения в керамиках окиси свинца// XXYIII Герц.чтен.: Физическая и полупроводниковая электроника: Научные доклады, J1., 1979, С.79-82.

40. Извозчиков В.А., Ивандикова H.A., Потачев С.А. Неустойчивости тока и передислокация области фотоэлектрической чувствительности в образцах РЬО/ / XXY Герц.чтен.: Физическая и полупроводниковая электроника: Краткое содержание докладов, Л., 1972, С.28-32.

41. Потачев С.А., Извозчиков В.А. Медленные релаксационные процессы и области фотоэлектрической чувствительности в РЬО.Депонировано ВИМИ/ М.,1976.-Вып. № ВМ.

42. Аванесян В.Т., Бордовский В.А., Потачев С.А. Фотоэлектрические свойства контакта металл-оксид свинца/ «Физика и применение контакта металл-полупроводник»: Тезисы докладов Всесоюзной конф., Киев, 1987.- С.З.

43. Майдзинский B.C., Извозчиков В.А., Ануфриев Ю.П., Кишмария С.Р., Потачев С.А. Холловская и дрейфовая подвижность носителей заряда в окислах свинца// XXIY Герц.чтен.: Физическая и полупроводниковая электроника:' Краткое содержание докладов, Л..1971.-С.18-21.

44. Атомная диффузия в полупроводниках/ Под ред.Д.Шоу; Мир.-М.,1975.-Т.7.1., С.525.

45. Богословский В.И., Извозчиков В.А., Потачев С.А. , Анисимов А.М. Влияние разупорядоченности структуры на перенос носителей заряда в слоях окислов свинца//Аморфные полупроводники-80: Доклады Междн.конф.;Пардубице,1978.-С.386-389.

46. Рыбкин С.М.//ФТП.-1974.-№ 8.-С.373.

47. Извозчиков В.А., Потачев С.А. Инверсия знака фотоэдс и фотопроводимости в РЬО в продольно-поперечном режиме измерения// XXYI Герц.чтен. ¡Физическая и полупроводниковая электроника: ч.1:Л.,1973.-С.85-88.

48. Тауц Я. Фото- и термоэлектрические явления в полупроводниках.-М.: -Изд-во иностр.литературы, 1962.-253с.

49. Анисимов А.М., Богословский В.И., Извозчиков В.А., Потачев С.А. Особенности спектрального распределения квантовой эффективности окиснос-винцовых электрофотографических слоев//Бессеребряные и необычные фотографические процессы: ДоклЛУ Всесоюз.конф.,Суздаль, 1984,-т. l.-ч. 1.-С.58-59.

50. Извозчиков В.А., Потачев С.А. Механизм образования фотонапряжения • в РЬО// Физика диэлектриков и новые области их применения: Диэлектрическая электроника: Тез.докл.Всесоюз.конф., Караганда, 1978.-С.79-80.

51. Галанцева М.Л., Извозчиков В.А., Потачев С.А. Некоторые закономерности фотовольтаического эффекта (ФВЭ) в РЬО под действием рентгеновский лучей (РЛ)// XXI Герцен.чтен.: Межвузовская конференция: Физическая и полупроводниковая электроника.Л., 1968.- С.96-99.

52. Извозчиков В.А., Лаптев В.В., Паландузян Ю.Х.,

Потачев С.А., Заграй B.C. Исследование процесса дефектообразования в структурах на основе окиси свинца: Научно-технический отчет/ЛГПИ.-Л.,1979.- № 78079934.-инв.№ Б 766648.-54с.

53. Извозчиков В.А., Бордовский Г.А., Заграй B.C., Лаптев В.В., Потачев

<• /

С. А. Радиационно-стимулированные фазовые переходы я окрашивание в системе окислов свинца// Радиационная физика полупроводников и родсртвенных материалов.Докл.Межд.конф.; Тбилиси, 1979.-С. 590-593.

54. Извозчиков В.А., Заграй B.C., Лаптев В.В., Потачев СЛ., Шамба Э.М. Радиационно-стимулированные процессы в окисно-свинцовых слоях// X Республиканская научно-методическая конференция физиков ВУЗов Груэ.ССР: Тезисы докл.;Сухуми-Тбилиси, 1978,- С.86.

55. Извозчиков В.А., Любин В.М., Лаптев В.В., Паландуэян Ю.Х., Потачев С.А., Бордовский Г.А., Заграй B.C. и др. Исследование влияния структурно-чувствительных процессов на радиационные характеристики РЬО -мишеней рентгеновидиконов и возможности изготовления ХСП-Pb О ¡Научно-технический отчет/ ЛГПИ.-Л.,1981.-№ 80015932.- инв.Мг 006826.- 99с.

56. Аронов Д.А., Котов Я.П.// Изв.АН УзССР.-сер.физ.-мат.-1963.-Т.З.-

С.71.

57. Ruppel W.//Helv.Phys.Acta.-1963.-V.36.-P.458- .

58. Бонч-Бруевич В.Л., Звягин И.П., Кайпер Р., Миронов А.Г., Эвдерлайн Р., Эссер Б. Электронная теория неупорядоченных полупроводников.-М.:Наука,1981.-383 с.

59. Лущейкин А.Г. Полимерные электреты. М.: 1976.

60. Gamier P., Calvarin О., Weigel D. Oxydes de Plomb: III. Etude per difraction des rayons X sur poudre des transition ferroeelectrique et ferroelastique de l'oxyde Pb О // J.Solid Stat.Chem.-1976.- V.I6.-N0 I-2.-P.55-62.

61. Фридкин B.M. Фотосегнетоэлектрики.-М.:Наука, 1979.-264 с.

62. Бордовский B.A., Извозчиков В.А., Потачев С.А. Фотоэлектрические релаксационные процессы и пироэлектрические токи в окислах свинца.-Депонировано ВИМИ/М.,1973.-вып.14.-^ ВМ DP 641.-14 с.

63. Toni, Toshihiko; LaKeman, Charls D.E.; li Jie-Faud and Crystallization behavior and improved properties for sol-gel derived PZT and PLZT thin layers processed with a leade oxide cover coating//Ceram.Trans.-1994.-V.43,P.89-106.

64. Извозчиков B.A., Лаптев B.B., Потачев C.A.,

Паландузян Ю.Х. и др. Исследование электрофизических параметров As-Se и Cd-Se содержащих мишеней видиконов и возможности повышения рентгеночув-ствительности ХСП и ХСП-Pb ц О« структур: Научно-технический отчет/ ЛГПИ.-Л., 1982.->й 81101885, инв.№ 0082427.-75с.

65. Potachov S.A. Autophotoelectret State in Lead Oxides// Materials Science.-V.XYI.-N0 1-3.-P.249-254.

66. Izvozchikov V.A., Avanesyan V.T., Bordovskii V.A., Bordovskii G.A. Temperature dependent anomalies of dielectric properties of naturally disordered photoconductivity lead oxides// Ferroelectrics.- 1978.-V.18.-P.105-108.

67. Извозчиков B.A., Лаптев В.В., Потачев С.А. Рентгсночувствитсльная гетероструктура на основе окислов свинца: Фотоэлектрические явления в полупроводниках:Сб./Наукова думка.-Киев, 1979.-125с.

68. Богословский В.И., Извозчиков В.А., Потачев С.А., Аиисимов А.М., Сельдяев В.И. Композиция неорганического фотопроводника электрофотографического слоя: Авторск. свидетельство N» 938243/1982.-M.-IOi.G03 G5/08.

69. Извозчиков В.А., Паландузян Ю.Х., Потачев С.А. Релаксация электри ческого потенциала и фотонапряжения в приконтактных областях высокоомньп окислах свинца// Математическое моделирование и экспериментальное исследо вание электрической релаксации в элементах интегральных схем Тез.докл.Всесоюз.совещ.-сем., Гурзуф, 1983 г.-М.: Радио и связь, 1983.- С.41.

70. Аванесян В.Т., Бордовский В.А., Извозчиков В.А., Мандзинский В С Паландузян Ю.Х., Потачев С.А. Исследование возможности управления качр. твом окисно-свинцовых мишеней видиконов с помощью изменения ».