Исследование поверхностных экситонов на границе раздела полупроводник-электролит тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

ЬРЬ^ШЪЬ ^ЬБиииЪ <иШ1ШЦРДЪ

Р-Оищр]) 11[1шфиОрт| *

сигщяьзиь «шаьи сигмипи»

ЦифЬрЬпцршфй ^пфтпОПЬр]! пиишЮиифргийр ^¡шшЬшцпрц^-^ЬЦтрпфт тОд^шй ишЬйшй^й

Ц..04.10 ЩшшЬищпрг^йЬр]! и ц^Ыцпр^ОЬр}: Зфсф^ш 11шийшд1пптр.]ии1р ЭД^фш-йшрЫшиффиЦшС] (}|1штр_]П1(]ОЬр11 рЬЦйшййф 3

сфтшЦиШ шиш{1Йш011 ЬиудйшС! штЬОш^ипиш^шО ;

иьаитм1

■

ЪРЪЧЧЪ- 1996 л

ЕРЕВАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ •

на правах рукописи

ШМАВОНЯН ГАГИК ШМАВОНОВИЧ * -

Исследование поверхностных экситонов на границе' ' ! раздела полупроводник-электролит .' •', . [

по специальности А.04.10 физика полупроводников и диэлектриков

АВТОРЕФЕРАТ ' ' •

I

диссертации на соискание ученой степени . ■

кандидата физико-математических наук

ЕРЕВАН - 1996 ! .

U.2luuiiniuQp[i uiiumpuiuinilhL t -¿.uijuiumuiGli цЬшш^ш ömpmmpmq|imml[mG huitfuiiuuipuiGnid:

Q-liuiuilpiiG цЬЦшфлр' ф^сф^ш-йшрЬйшш^ш^шй qliunupjnLÜühp

pbljGuiöni d'nqh.'J) fl-bpLnuh OiuGnujiuG rtlm2mnGml}mG pGqliiimlunuühp' ф^ф^ш-йшрЬйштЭДш^шй qjnnmpjniGQhpj

qnlpnnp, щргфЬипр, « 4-1111 mljmqhüjilinu 'UuquipjuiG tqruuipq Uhi2bi]{i ф^й^ш-ишрЫшиф^шЦшй q[iuinLpjniGGfap phljüiuöni, mi]uiq q}iiniu2]miiumq louqujpjiuG il iuqrq.'{) luiquipji Unmjuimuip limqiimlihpiqnipjniG' bpLuiGJi ,'№q}\^mjMiQumlunnun

^lii^m.iquiGiupjniGQ IpiijuiGuiini t"' 1996 p. __

t?paK 049 üuiuQmqJimiuliiuG [unphpqfi Gliumnuf: UinhGmiununLpjmGii ljmphi]it &ш0прш0ш1^Ьр11<: Uhqümqjipo шпшрфлег f " " Im^jUjJ. 1996 p.

UuiuGmqfiinmlimG funphpqji л -------

qliuiuiljiuG ршршпщшр

rpigbGm -ßuiiiuGpiupjuiG TL.

Работа выполнена в Государственом .инженерном университет* Армении

Научный руководитель - кандидат физико-математических iiayi

Паносян Жозеф Ретевосович Официальные оппоненты- доктор физико-математических наук,

профессор, академик HAH РА Казарян Эдуард Мушегович - кандидат физико-математических наук старший научный сотрудник Казарян Рудольф Казарович Ведущая организация: Ереванский Институт Физики

Защита состоится " "_____1996г. в____часов ш

заседании специализированного Совета 049 ЕрГУ по адресу: 375049 г. Ереван, ул. Ал, Манукяна 1, ЕрГУ. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЕрГУ Автореферат разослан " '/Zf " ()НЭ MSI__1996г.

Ученый секретарь •

специализированного Совета

доцент Калантарян В. П.

Общая характеристика работы

1Ктуальность темы. Исследование экситонных эффектов относится числу наиболее .информативных физических методов изучения [икропродессов в объеме и на поверхности полупроводников и иэлектриков. В последнее время особенно интенсивно развивается кситонная спектроскоп; : приповерхностной области олупроводников и размерно кантованных структур. Естественное ля микроэлектроники уменьшение веса и толщины ристаллических слоев с одной стороны и разработка новых груктур с заданными электрическими и оптическими свойствами с ругой стороны, привели к глубокому изучению олупроводниковых структур и материалов с пониженной азмерностыо. В этом смысле весьма актуальным является зучение экситонных явлений в приповерхностных слоях олупроводников и на границах разделов полупроводников с ругими средами. В частности, такая постановка вопроса актуальна \я .решения проблемы фотоэлектрохимического преобразования элнечной энергии на границе раздела полупроводник-электролит.

бъекты и методы исследования. В качестве объектов ^следования использовались поверхностные слои монокристаллов •Сс1Те и 2пО и их границы раздела с электролитом. Сс1Те и ТпО зляются полупроводниковыми соединениями группы А2Ви, для эторых характерны прямые оптические переходы и коэффициент тгического поглощения достигает значений 105см"'. Благодаря :ому, происходит значительное поглощение света уже в эиповерхностной области, толщина которой меньше длины волны хдающего излучения. Эти материалы весьма успешно гпользуются для преобразования солнечной энергии, где для Сс1Те >стигнут КПД 15-16%, а слои 7пО входят в состав многослойных отоэлектрических преобразователей имеющих КПД 30%, звестно, что эффективность фотоэлектрохимического и отоэлектрического преобразования солнечной энергии феделяется различными параметрами полупроводника, причем во югих случаях определенную роль играют свойства поверхности, а кже'образование экситонных состояний.

В диссертационной работе экспериментальные исследования юводились методами отражения, электроотражения и этолюминесценции для изучения экситонных спектров на

границе раздела полупроводник-электролит и в приповерхностно:*: слое. Граница раздела полупроводник-электролит дает возможност! изучать поведение поверхностных экситопов практически пр! любых значениях поверхностного потенциала и одновременно изменять энергетическое положение двумерных поверхностны? подзон.

Состояние вопроса. В последнее время интенсивно изучалиа поверхностные экситоны в приповерхностных слоях и на граница> раздела полупроводник-электролит. Тем не менее, ряд вопросов которые имеют принципиальное значение для оптик* поверхностных экситонов, до сих нор остаются невыяснеиыми например: зависимость поверхностных экситонов от температуры I концентрации свободных носителей заряда, особенно, в обласп высоких температур, роль поверхностных двумерных подзон п- и р типа проводимости в процессе образования экситонных состояний Недостаточно изучен также процесс формирования инверсионного слоя при хемосорбции на поверхности, влияние поверхностногс потенциала, на двумерные поверхностные подзоны и связанные < ними квазидвумерные поверхностные экситоны, а также рол] размерного квантования в инверсионных слоях.

Цель работы'. Изучение поведения поверхностных экситонов н< границах раздела Сс1Те- и гпО-электролит. Экспериментально« исследование фотолюминесценции, отражения и электроотраженш в области экситонного поглощения в зависимости от концентрацш . носителей заряда в полупроводнике, температуры в области 4-300К хемосорбции и величины поверхностного потенциала, поляризацш света и его наклонного падения. Обработка и анали: экспериментальных результатов и разработка соответствующи: механизмов образования поверхностных экситонов.

Научная новизна. Экспериментально показано, что пр] хемосорбции ионов кислорода или ионов электролита н, поверхности Сс1Те образуется размерное квантование движени: дырок валентной зоны в приповерхностном инверсионном слое Обнаружены квантовые дырочные подзоны с квантовыми числам] О, 1, 2, 3. Показано, что в приповерхностном инверсионном ело Сс1Те снимается вырождение валентной зоны при значени] волнового вектора К = 0. Экспериментально показано, чт<

двумерные поверхностные электронные подзоны в кристаллах СсГГе и ХпО принимают участие в образовании квазидвумерных поверхностных экситонов. Обнаружен механизм образования квазидвумерных поверхностных экситонов с участием двумерных поверхностных электронных подзон и размерно квантованных дырочных подзон в приповерхностном инверсионном слое Сс1Те.

Основные научные положения, вынесенные на защиту.

1. Обнаружено размерное квантование валентной зоны в поверхностном инверсионном слое СсЗТе, образованном при хемосорбции кислорода на поверхности при длительном освещении или хемосорбции ионов электролита на границе раздела Сс!Те-электролит,

2. На границе раздела Сс1Те-электролнт обнаружен новый механизм образования квазидвумерного поверхностного экситона, формирующегося в* результате кулоновского взаимодействия электрона, принадлежащего' двумерной поверхностной подзоне, расположенный ниже Ес , с дыркбй находящейся в размерно квантованном инверсионном слое.

На границе раздела гпО-электролит при ШОК обнаруживается квазидвумерный поверхностный экситон, который образуется из-за кулоновского взаимодействия электрона в зоне проводимости с дыркой в двумерной поверхностной подзоне.

3. На спектрах отражения и фотолюминесценции кристаллов 2с1Те обнаружены линии, обусловленные .квазидвумерными товерхиостными экситонами. Установлен характер зависимости \иний поверхностных экситонов от концентрации свободных носителей заряда и температуры в интервале 4-КЗООК, причем в интервале 100<Т<300К и при концентрациях электронов Ы0-

17

Ч\>10 см" на спектрах обнаруживаются только поверхностные экситоны. .

1, Анализ спектров отражения при наклонном -падении толяризованного света, • позволяет . идентифицировать товерхностные экситонные переходы с участием квантованных тодзоп как тяжелых, так и легких дырок.

В случае квантованного инверсионного слоя увеличивается значение угла Брюстера, а коэффициенты

отражения р- и 5-поляризованных волн вблизи их минимумов приближаются друг к другу.

5. На спектрах электроотражения и отражения границы раздел Сс1Те-электролит и 2пО-электролит при увеличении длины ] высоты падения поверхностного потенциала обнаружены сдвиг] линий, обусловленных . ква';;[двумерными поверхностным] экситонами. Сдвиги в кор ховолновую сторону спектр, обусловлены поверхностными к; итонами, механизм образовапи: которых приведен в пункте 2, тогда как сдвиги в длинноволновук сторону спектра объясняются образованием квазидвумерноп поверхностного экситона, когда дырка локализована в размерн< квантованном инверсионном слое, а электрон - в индуцированно! квантовой яме вблизи поверхности.

Практическая' ценность. Исследование границы раздел; полупроводник-электролит представляет большой интерес н< только с точки изучения природы поверхностных подзон I поверхностных экситонов, но и с практической стороны, так' ка! показывает возможность увеличения КПД преобразован® солнечной энергии в химическую энергию водорода.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложснь и ' обсуждены на научных семинарах: департамента физик! Государственного Инженерного Университета Армении лаборатории "Гелиотехники" центра малых энергетических систе]У Государственного Инженерного Университета Армении, кафедрь физики полупроводников и проблемной лаборатории физикг полупроводниковых материалов Ереванского Государственного Университета. Основные результаты работы доложены на 2-й и З-г Республиканской конференции аспирантов Арм. ССР (Ереван 1987г. и 1989г.), на 6-ой Всесоюзной школе семинаре по физике поверхности полупроводников (Одесса, 1987), на 11-й Всесоюзное конференции по физике полупроводников (Кишенев, 1988г.), нг семинаре Института Спектроскопии АН СССР (г. Троицк, 1991).

Публикации. Основные результаты диссертационной работк отражены в девяти опубликованных работах, список которы> приведен в конце автореферата.

>бъем и структура работы. Диссертационная работа состоит из ведения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы, одержит 135 страниц машинаписного текста, из них : 46 рисунков а 26 страницах, 1 таблица и 148 наименований литературы на 17 границах.

Краткое содержание работы

Во введении обсуждены актуальность проблемы и формулирована цель диссертационной работы. Приведены сновные научные положения, вынесенные на защиту. Изложено раткое содержание диссертации по главам.

В первой главе дан критический обзор литературы по теме яссертации. В обзоре обобщено современное состояние физики эверхностных и размерно квантованных экситонов, как в азличных полупроводниковых соединениях, так и в их границах аздела с различными средами.

Вторая глава посвящена описанию экспериментальных етодик, использованных в настоящей диссертационной работе!

В разделе 2.1 описаны использованные полупроводниковые эисталлы, их зонная структура, методы их выращивания, эстояние поверхности полупроводника при измерении. Описан етод приготовления полупроводниковых электродов как для лсоких, так и для низкотемпературных исследований (4,2 до )0К). Для проведении измерении в таком широком температурном гапазоне использовались два варианта криостата: металический и •еклянный. Дана конструкция этих криостатов. Описаны составы |.ектролитов и конструкции экспериментальных

1.ектрохимических ячеек., с помощью которых проводились шерения на границе раздела полупроводник-электролит как при лсоких, так и при низких температурах.

В разделе 2.2 описаны экспериментальные установки :пользованные нами для исследования отражения, .ектроотражения и фотолюминесценции на границах раздела )лупроводник-электролит и полупроводник-кислород. Спектры •ражения регистрировались как при нормальном, так и при 1зличных углах падения вплоть до скользящего падения света на >разец. Для получения спектров электроотражения к образцу, >оме постоянного смещения, было приложено также переменное -шряжение и была использована методика синхронного

детектирования.. Спектры регистрировались с помощы монохроматоров' от СДЛ-1 и ДФС-12 со щелями 0,01-0,1мм, чт соответствует спектральному разрешению 0,01-0, 1н1у Использовались дифракционные решетки бООшт/мм и 1200шт/мг>. Для срезания спектров налагающихся порядков использовалис сменные отсекающие фильтры. Использовался такж деполяризующий клин из исландского шпата, устраняющи аразитную поляризацию прибора. Для работы в поляризованно] . свете применялись пленочные поляризаторы, призмы Гланна ил Николя. Процесс вращения поляризатора и определения угл вращения автоматизирован с помощью изготовленной нам: экспериментальной установки, конструкция которой описана работе.

В третьей главе рассмотрено влияние температуры концентрации свободных носителей заряда на спектры отражени и фотолюминесценции кристаллов Сс1Те.

В разделе 3.1 приведена температурная зависимост спектров отражения Сс1Те. На спектрах отражения наблюдаете глубокий минимум, который обусловлен объемным экситоном. Пр повышении температуры кристалла минимум уменьшаете; расширяется ^ сдвигается в сторону меньших энергий. < длинноволновой стороны минимума объемного экситон наблюдался небольшой минимум, который как выясняете обусловлен поверхностным экситоном, интенсивность которог зависит от температуры слабее, чем интенсивность объемног экситона и с повышением температуры удаляется от минимум объемного экситона в сторону меньших энергий и существует д 300К. Иногда наблюдается второй минимум связанный поверхностным экситоном. Приведены также спектры отражени при 4,2К для кристаллов Сс1Те, полученных различным технологическими методами и имеющих различные концентраци свободных электронов. Показано,, что минимум связанный объемным экситоном . не наблюдается, когда концентраци свободных электронов п>1017см"3.

Оценивался дебаевский радиус экранирования объемног цкситона в СсГГе, что становится меньше боровского радиус объемного экситона при концентрации свободных электроно п>1017см"3 (е=9,8 - диэлектрическая проницаем о.:ть, те = 0,1шо эффективная масса электронов СсГГе). Эт.. оценка хорош согласуется с вышеописанными эксперименталь ми данными.

В разделе 3.2 приведены спектры фотолюминесценции СсГГе при 4,2К, где наблюдаются линии, которые обусловлены свободными и связанными с центрами объемными, а также поверхностными экситонами. ' При 4,2К интенсивности линий поверхностных экситонов значительно слабее интенсивности линии объемных экситонов. Эти линии соответствуят

минимумам на спектрах отражения 'СсГГе. При п>10',7см"3 на спектрах фотолюминесценции линии объемных экситонов не наблюдаются, а на спектре доминируют линии поверхностных экситонов уже при 4,2К,

В разделе 3.3 приводится подробное описание изменения спектров фотолюминесценции Сс1Те в зависимости от температуры для кристаллов с различным примесно-дефектным составом. Причем в температурном интервале 100<T<300I<. и при концентрациях свободных электронов п=10исм'3 на спектрах фотолюминесценции Сс1Те объемные экситоны отсутствуют ввиду их малой энергии связи (8,3+0,4)мэВ и обнаруживаются только линии поверхностных экситонов. Как и следовало ожидать, такая температурная зависимость наблюдаются и для образцов с большей концентрации свободных электронов.

В четвертой главе исследован механизм образования размерно квантованного слоя при хемосорбции кислорода на поверхности СсГГе под воздействием длительного предварительного освещения.. Приведены расчеты параметров размерно квантованных инверсионных слоев.

В разделе 4.1 описана формирование размерно квантованного инверсионного приповерхностного слоя на свежесколотой поверхности Сс1Те, который создается -в результате хемосорбции атомов кислорода под воздействием света. При этом спектры отражения трансформируются и на них проявляются четко выраженные коротковолновые и длинноволновые минимумы, число которых увеличивается и выражается ' отчетливее при увеличении времени предварительного освещения. Одновременно регистрировалось изменение величины поверхностного тока (как темнового тока, так и фототока) в зависимости от времени предварительного освещения, Спектры отражения

регистрировались, когда Сс1Те находился в жидком азоте, или в жидком кислороде. Минимумы отражения наблюдаются и при' 300К. Коротковолновые минимумы, обусловлены поверхностными экситонами обозначенными нами типа А, а длинноволновые -

поверхностными экситонами типа Б. Сопоставлены спектры отражения и фотолюминесценции СсГГе.

В разделе 4,2 рассматриваются вышеупомянутые минимумы, отражения в случае поляризованного света. После длительного предварительного воздействия светом, в результате которого формируется однородный монослой кислорода, в области инверсионного слоя снимается вырождение валентной зоны. В итоге наблюдаются поляризационные эффекты отсутствующие ранее. Для идентификации минимумов отражения был использован поляризованный свет падающий под углом 12° к нормали поверхности. Интенсивности минимумов отражения меняются в зависимости от направления поляризации электрического вектора падающей электромагнитной волны. Согласно правилам отбора, оптические переходы с участием зон с различными симметриями могут быть разрешены либо для параллельной, либо для перпендикулярной поляризации падающего света относительно нормали к поверхности. Это позволяет отличить оптические переходы с участием находящихся в инверсионном слое квантованных подзон с тяжелыми и легкими дырками. Именно по этому признаку коротковолновые минимумы отражения были

сгруппированы на две серии линий, полученные при р- и §-поляризациях. Показано, что соответствующие линии связаны с квазидвумерными поверхностными экситонами, образующимися из-за кулоновского взаимодействия электронов в двумерной поверхностной подзоне с легкими (тяжелыми) дырками в размерно квантованных подзонах инверсионного слоя.

Спектры отражения зависят от эллиптичности поляризованного света, т.е. от отношения полуосей эллипса -падающего света. Когда на полупроводник падает линейно

поляризованный свет. для р -поляризованного света минимумы отражения очень выражены. С уменьшением отношения полуосей эллипса; т. е. когда на полупроводник падает эллиптически поляризованный свет, то минимумы становятся менее' выраженными. Показано, что наличие сформированного инверсионного слоя на поверхности СсГГё приводит к некоторому

сдвигу угла Брюстера в сторону больших углов, а ветви р- и Ё -поляризации значительно приближаются друг к другу, по сравнению со случаем кристаллов, у которых отсутствует инверсионный слой.

В разделе 4.3 приводятся рассчеты параметров размерно квантованного инверсионного слоя, ширина которого меняется от 6 до 19нм, а высота квантовой ямы составляет 0,11эВ. Оценка эффективного электрического поля дает значение 3,3х10'!в/см.

В пятой главе приведены результаты исследования спектров этражеш;: гшч ; поотражения и фотолюминесценции для границы раздела Си. -ктролит и гпО-электролит в зависимости' от приложенного гчпнего анодного смещения. Рассмотрены механизмы образования квазидвумерных поверхностных экситонов, объясняющих экспериментальные результаты. Предложен новый механизм квазидвумерного поверхностного экситона и оценена его энергия связи. ■ !.

В разделе 5.1 рассматривается другой способ формирования инверсионного слоя и размерно квантованных состояний у товерхности. В этом случае ширина инверсионного слояс варьируется при прикладывания внешнего смещения к границе1 эаздела полупроводник-электролит, в результате чего изменяется величина' поверхностного потенциала и глубина его фоникновения. В отличие от предыдущего способа, описанного в' -лаве 4 здесь можно плавно менять поверхностный потенциал и пирииу инверсионного слоя и повторить результаты измерения :пектров отражения, электроотражения и фотолюминесценции при аобых значениях поверхностного потенциала. На спектрах >лектроотражения наблюдаются две различные по поведению »сцилляции - коротковолновые и длинноволновые, которые »бусловлены соответственно А и Б типами поверхностных асситонов. Местоположения осцилляции совпадают с максимумом [ютолюминесценции и минимумами отражения. При увеличений юверхностыого потенциала коротковолновая линия сдвигается в коротковолновую сторону, а длинноволновая - в длинноволновую' торону. Аналогичные сдвиги наблюдаются на спектрах отражения юверхностных экситонов от границы раздела Сс1Те-электролит при 1 50К. !

В разделе 5.2 приведены спектры отражения (при .300К и: 90К) и электроотражения (при 300К) поверхностных экситонов от! раницы раздела 7пО-электролит в завись ости от величины | нешнего смещения. Экспериментальные результаты можно! бъяснить моделью квазидвумерных поверхностных экситонов. | акая модель предполагает кулоновское взаимодействие между, лектроном в зоне проводимости с дыркой"1 в двумерной!

•поверхностной подзоне. Эти экспериментальные ч данные приведенный анализ имеют общие черты с экспериментальным данными, полученными для границы раздела Сс1Те-электролит, гд также обнаруживаются квазидвумерные поверхностные экситонь связанные с двумерной поверхностной подзоной.

В разделе 5.3 приведены экспериментальные данныб свидетельствующие в пользу модели квазидвумерног поверхностного экситона. Оценена энергия связи квазидвумерног поверхностного экситона в кристаллах Сс1Те, которая составляв -ЗОмэВ. Это значение примерно четыре раза превосходит энергиг связи объемного экситона в Сс1Те и согласуется с теоретическим: оценками. . . ■

В заключении сформулированы основные результата полученные в диссертационной работе.

1. На спектрах ' экситонного отражения ] фотолюминесценции монокристаллов СсГГе с небольшое концентрацией носителей (п<1017см"~!) в широком температурно! интервале от 4,2 до 300К обнаружены линии связанные поверхностными экситонами. Линии, обусловленные объемным] экситонами (свободные и связанные с центрами) на этих спектра: доминируют до 40К, а затем на спектрах доминируют лиши поверхностных экситонов и исчезают линии обусловленные объемными экситонами. При температурах 100<Т<300К на спектра: обнаруживаются только линии поверхностных экситонов, т.к энергия связи свободного объемного экситона (8,ЗмэВ) становитс: на много меньше КТ, тогда как энергия связи двумерноп поверхностного экситона (-ЗОмэВ) значительно выше.

2. Поскольку кулоновский потенциал объемного экситоп. экранируется свободными электронами, то на спектра: фотолюминесценции монокристаллов СсГГе с концентрацие] свободных носителей п>1017см"3 обнаруживаются только линии обусловленные поверхностными экситонами в интервал! температур 4,2 -.300К. Такое поведение наблюдается и на спектра: отражения, что свидетельствует хорошую корреляцию спектро: отражения и фотолюминесценции.

3. Хемосорбирование кислорода на поверхности СсГГе по, действием длительного облучения интенсивным светом создас почти "однородный" потенциальный рельеф приводящий к ещ< большему, искривлению энергетических 'зон и размерном; квантованию дырок в приповерхностном инверсионном слое, ]

юзультате чего отчетливее проявляются минимумы на спектрах сражения. Для идентификации последних был исполь'зован юлиризоваппый свет, что позволило отличить оптические [ереходы с участием квантованных подзон с легкими и тяжелыми длрками. Спектральное местоположение описываемых минимумов тходится в хорошем соответствии с энергиями квантованных годзон, полученных в приближении треугольной потенциальной [мы. Оценка ширины этой ямы на нижнем уровне составляет — бнм, а на высшем уровне - 73=19нм, значение эффективного юверхностного электрического поля составляет Р5 = 3,3х10'в/см.

4. Расчет отражения поляризованного света при наклонном [адеиии на поверхностный инверсионный слой показывает, что тачение угла Брюстера увеличивается, а коэффициенты

»траженпя р - и Л -поляризованных волн вблизи их минимумов фиближаются друг к другу (в отсутствии инверсионного тонкого :лоя они сильно отличаются), что хорошо согласуется с |кспериментальными данными для Сс1Те.

5. На границе раздела Сс1Те-электролит или гпО-электролит фи хемосорбции ионов ОН" создается однородный инверсионный :лой, в результате чего на спектрах фотолюминесценции', сражения и электротражения отчетливо наблюдаются линии юверхностных экситонов, энергетические положения .которых югласуются между собой и зависят от величины плавно геняющего поверхностного потенциала. При увеличении филоженного поверхностного потенциала часть минимумов ггражения и нулевые точки осцилляций электроотражения двигаются в коротковолновую сторону, другая часть - в длинноволновую сторону спектра, а их интенсивности сначала )астут, а затем убывают.

6. Энергетическое местоположение этих линий. (Йсо<Ед) на •ранице раздела Сс1Те-электролит, значительный сдвиг в сторону Золыиих энергий с одновременным увеличением расстояния между минимумами при увеличении поверхностного потенциала, ее'узкая пирина, характерный вид осцилляции и высокотемпературный штервал ее существования свидетельствует о том, что они эбусловлены размерно квантованными' поверхностными экситонами, электрон- которых принадлежит к двумерной товерхностной подзоне, расположенной ниже Ес, а дырка финадлежит к размерно квантованному инверсионному слою. Гакая модель квазидвумерного поверхностного экситона

рассматривается впервые в отличии от случая гпО-электролит, где и дырка принадлежит к двумерной поверхностной подзоне расположенной выше Еу.

7. Исследованы спектры отражения и электроотражения границы раздела гпО-электролит как при 300К, так и при 190К Сдвиги линии в длинноволновую сторону спектра при увеличении поверхностного потенциала, увелич<--не интенсивности линий, е затем их исчезновение и появлени« других линий подтверждают, что они обусловлены квазиде у мерными поверхностными экситонами, электрон которой находится в зоне проводимости, в дырка - в двумерной поверхностной подзоне.

8. Энергетическое местоположение минимумов на спектре отражения и осцилляции электроотражения на границе раздела СсГГе-электролит, их сдвиг в сторону меньших энергий при увеличении поверхностного потенциала указывают . на другой механизм образования квазидвумерного поверхностного экситона, а именно дырка локализована в размерно квантованном инверсионном слое, а электрон локализован в индуцированной квантовой яме .в объеме СсГГе, т.е. кулоновское взаимодействие имеет место между носителями заряда локализованными в различных приповерхностных слоях.

Перечень опубликованных работ, вошедших в диссертацию

1. СЛиф^шО О-. С. 1Гш1[Ьр1лп]риу¡10 Ц^фитОСЪрр СсП'е-^ЬЦтрпфт иШдЛиО ишМшОпн!, 4,1и]шитиШ[1 шии1[1рш0т0Ьр1г ЬрЦрпрц' ЬшбрилцЬтш^шО 11пС|ЬриШи{1 qhlpng^SшG ОрирЬр, ЬрЬшй, 1987,42:

2. Паносян Ж. Р., Касамашш 3. А., Шмавонян Г. Ш. Размерно квантованные дырочные подзоны в инверсионном слое Сс1Те при высоких температурах // 11-я Всесоюзная конференция по физике полупроводников: Тез. докл. конф.- Кишинев, 1988.- Т.2.- С.119-120.

3. Разработка методов контроля характеристик приемников светового излучения в системах автоматизированной обработки изображения: Отчет о НИР (Ереванский полетехнический институт им. К. Маркса; Руководитель работы Паносян Ж. Р.Ереван, 1988-91.- 4.1, -С.69, 4.2, -С.70.

4. Сгёшф^шО Ч. С., ЦигфишО и. П-. СсГГе гёпОвдтрЬгЦ! ш й Щ1Ш 1}ш р й й ш 0 и ^Ь^трпшОг^рищшрй^шС ищЬ^шрЬр^ шпшййСшЬштЦт^гиОГ.. «¿.ицшитшО]! шии[]1ршСт(ЗЬр11 Ьррпрг).

huiGpuiuihiniuliuiG IpiG'JhpuiGuti qblpigt5uiQ Gjniphp, bplauG, 1989, 3-рц huiinnp, t? 104:

5. A. c. 1693488 СССР, М.Кл4 .G01N 13/00. Способ определения энергетического спектра поверхностных состояний / Паносян Ж. Р., Маилян А. Р., Шмавонян Г. Ш, Апатян А. А. (СССР).- #4622938; Заявлено 20.12.88; Опубл. 22.07.91, Бюл. #43.- 5с,

6. Касаманян 3. А., Маилян А. Р., Паносян Ж. Р., Шмавонян Г. Ш. Поверхностью экситоны на спектрах отражения и электроотражения на границе раздела Сс1Те-электролит // Фотоэлектроника, Киев-Одесса; Издательство Лыбидь.- 1991, #4,-С.40-46.

7. Пацосян Ж. Р., Касаманян 3. А., Маилян А. Р., Шмавонян Г. Ш.. Размерно-квантованные поверхностные экситоны на границе раздела СсПе-электролит // ФТП,- 1991.- Т.25, #6,- С.1030-1033. •

8. А. с. 1771270 СССР, G01N 13/00. Способ поляризационной спектроскопии квантого размерного слоя./ Паносян Ж. Р., Касаманян 3. А., Шмавонян Г. HI, Барсегян С. Е. (СССР).-#4754220; Заявлено 15.08.89; Зарегист. в Гос.реестре изобр. СССР 22.06^92,- 7с.

9. Паносях Ж. Р., Шмавонян Г. Ш. Поверхностные экситоны на спектрах отражения и фотолюминесценции CdTe и ZnO //. Сборник статей "Вопросы повышения эффективности систем управления технологическими процессами" Международной федерации по автоматизированному управлению и Совета по Автоматизированному Управлению Республики Армении.- Под ред. В. Мкртчяна, Ереван, 1996.

ШГФПФПЫГ

и.2[иштш(ЗД1 Ga[iuunul[Q t ЬцЬ^ iuumdGiuu[ipbi_ iiшl[hрLnljршjQ t|ujiuinCiGhpli фир(р ЩшшЬшцпргф^Ьртй, huiinlpiiuibu liliuiuhiuiinpril^-tlbtiinpn[]im' CdTe - L ZnO - ^Ырлрпфт uiGgiSuiG uiuhi5uiGnn5:

ФпрйОшЦшй iupi]jnili-[Ghpli iI^uiliiIiuG U шОшфсф hluiuiG фии umiujmplplbL hG liuilibpLnijpuijJiG t^uJimnGGhpli umiuoiugdiuG hGiupiuilnp Gnp i5hlumGliqi5Ghp:

Ц.2[ишшш0{р qnp&GmlimG uipdt4p limjuiGiutf t GpuiQniii, np mmhGmJununipjniGniii рЬрфий hbinuicpiuinipjniGGbp]i шрщтйуйЬрр Ipupnq Ьй yipmni^bL ЩшшЬшцпрг^-^Ь^трпфт uiGgiluiQ uuihi5mQnu5

шрЬшфЦ ЬОЬрсфш.]!! ^шп^ЬЦтрш^й^ш^шй йишфгфф^ОЬр^ 044. йЬйшдОЬ^ш. Ишйшр:

11шЬ0ш{ипипщшС б]трЬр[1 ЬршщшршЩшд ЬЙ qllшшllшG

Ш21ишшшО|ОЬрпн5, прпйд^д Ьр^пшв супипЬрЬО:

Заказ 91

Тираж 50

Цех "Ротапринт" Ереванского госуниверситета Ереван, ул. Ал. Манукяца 1.