Люминесцентные и фотоэлектрические свойства пиролитических пленок сульфида кадмия, чистых и легированных тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

На правах рукописи

МАЙОРОВА ТАТЬЯНА ЛЬВОВНА /

ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ И ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПИРОЛИТИЧЕСКИХ ПЛЕНОК СУЛЬФИДА КАДМИЯ, ЧИСТЫХ И ЛЕГИРОВАННЫХ

Специальность 01 04 05 - Оптика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Воронеж 2007

ооз

003176349

Работа выполнена в Воронежском государственном университете

Научный руководитель - доктор физико-математических наук, профессор

Клюев Виктор Григорьевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор

Головинский Павел Абрамович

Ведущая организация: Тамбовский государственный университет

им. Г.Р. Державина

Защита состоится «22» ноября 2007 г в 15 час 40 мин на заседании диссертационного совета Д 212 038 06 при Воронежском государственном университете по адресу 394000, Воронеж, Университетская площадь, 1, конференц-зал

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного университета

Автореферат разослан «¡9» октября 2007 г

кандидат физико-математических наук, доцент

Линник Вячеслав Дмитриевич

Ученый секретарь диссертационного совета

С Н Дрождин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Полупроводниковые соединения на основе сульфидов металлов занимают важное место в разных областях современной техники Это связано с большим разнообразием элемрических, фотоэлектрических и оптических свойств соединений этого класса Одним из таких соединений является сульфид кадмия, широко используемый для изготовления электрооптических и нелинейно-оптических приборов, модулей солнечных элементов, детекторов ионизирующих излучений, инфракрасных приемников

Наряду с объемно выращенными кристаллами в настоящее время все больше применяются и изучаются пленочные структуры соединений А2В6 В отличие от объемно выращенных кристаллов, синтез пленочных структур позволяет получать материалы с принципиально новыми свойствами

В настоящее время актуальной является задача разработки и усовершенствования методов синтеза пленок сульфидов металлов, позволяющих получать материалы с контролируемыми свойствами Одним из таких способов является метод распыления растворов тиомочевинных координационных соединений (ТКС) на нагретую подложку Перспективность практического применения данного метода заключается в простоте получения пленок сульфидов металлов смешанного состава при сравнительно низких температурах, в возможности введения в пленки активных примесей непосредственно в процессе получения и создания сложных гетероструктур, что позволяет расширить диапазон применения полезных свойств данных полупроводниковых материалов

Проведенные ранее исследования позволили сформулировать условия получения достаточно чистых слоев сульфидов металлов, твердых растворов и гетероструктур на их основе Однако применение новых структур требует знания закономерностей образования структурных дефектов и выработки стратегии управления их свойствами

Тема диссертационной работы поддержана грантом РФФИ «Создание модельных нелинейных конденсированных сред для управления малыми световыми потоками» (№ 05-02-96-402-р-цчр_а) и Федеральной Целевой Программой «Индустрия наносистем и материалов» (ГОСТ контракт №02 513 11 3059)

Целью настоящей работы является изучение люминесцентных и фотоэлектрических свойств пленок Сс13 чистых и легированных щелочными металлами совместно с С1 и без него, полученных методом распыления растворов ТКС на нагретую подложку В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие основные задачи

1) исследовать влияние условий синтеза, а именно температуры напыления, концентрации легирующей примеси, а также сорта атома легирующего металла, на люминесцентные свойства исследуемых пленок,

2) определить основные характеристики фотолюминесценции пиролитических пленок С(18 и предложить механизмы и модели центров рекомбинации в исследуемых структурах,

3) определить энергетические уровни локализации электронов в исследуемых структурах методом термостимулированной проводимости,

4) установить механизм влияния легирующих металлов на люминесцентные свойства пиролитических пленок Сс!Б,

5) исследовать явление запасенной проводимости пиролитических пленок Сей,

6) исследовать устойчивость люминесценции пиролитических пленок СёБ к воздействию ультрафиолетового света

Объект и методики исследования. Объектом исследования являлись поликристаллические пленки СсШ чистые и легированные щелочными металлами на ситалловых подложках Пленки получали методом распыления растворов ТКС на нагретые подложки Люминесцентные измерения проводились на установке, позволяющей регистрировать спектры люминесценции в диапазоне 380-890 нм при температурах от 77 К и выше Для исследования кинетики релаксации фототока была сконструирована специальная установка, позволяющая регистрировать малые токи ~10"9-10 12 А в диапазоне температур от 77 К до 323 К Для получения информации об энергетическом положении уровней локализации электронов проводилось исследование термостимулированной проводимости

Научная новизна. В работе впервые установлено

1) поликристаллические пленки Сс18, полученные методом пиролиза, характеризуются высоким квантовым выходом фотолюминесценции при комнатной температуре Определены оптимальные условия синтеза пиролитических пленок С(18 с наибольшей интенсивностью фотолюминесценции, а именно температура напыления, концентрация примеси, а также сорт атома примесного щелочного металла,

2) установлена структура дефектов, ответственных за излучательную рекомбинацию,

3) предложен механизм влияния легирования щелочными металлами пиролитических пленок Сс1Б на люминесцентные свойства таких структур,

4) люминесцентные свойства поликристаллических пленок СёБ, полученных методом пиролиза, устойчивы к воздействию УФ светом в течение длительного времени,

5) поликристаллические пленки Сс1Б, полученные методом пиролиза, обладают фотопаматью в широком диапазоне температур от 77 до 323 °К,

6) определены энергетические положения уровней локализации электронов, играющих существенную роль в процессе запасания проводимости

Практическая ценность работы. Легирование щелочными металлами пиролитических пленок на основе Сс18 приводит к увеличению интенсивности люминесценции по сравнению с интенсивностью чистых пленок СсШ Исследуемые пленки проявляют устойчивость к воздействию УФ светом в течение длительного времени Кроме того, пиролитические

пленки С<1Б обладают способностью запасать проводимость при комнатной температуре длительное время ~ 104 сек Такие свойства практически важны для использования исследуемых структур в качестве оптоэлектронных элементов и датчиков УФ излучения Полученные результаты позволяют оптимизировать технологию получения пиролитических пленок на основе Сей с контролируемыми свойствами

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Спектры стационарной люминесценции поликристаллических пленок СсК, полученных методом ТКС Природа и модели центров рекомбинации, ответственных за наблюдаемые полосы фотолюминесценции исследуемых структур

2. Результаты исследования влияния условий синтеза, а именно температуры напыления, концентрации примеси, а также сорта атома примесного щелочного металла, на люминесцентные свойства тонкопленочных структур на основе СёБ

3. Механизм влияния легирования щелочными металлами пиролитических пленок Сс18 на люминесцентные свойства таких структур, заключающийся в том, что при введении примесные атомы блокируют центры конкурирующей рекомбинации

4. Результаты исследования кинетики релаксации фототока и термостимулированной проводимости пиролитических пленок СёБ, позволившие наблюдать запасенную проводимость таких структур, а также рассмотреть возможный механизм данного явления и определить величину потенциального барьера, ответственного за запасенную проводимость Методом термостимулированной проводимости определены энергетические положения уровней локализации электронов

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на V Международной конференции «Оптика, оптоэлектроника и технологии» Ульяновск, 2003, Международной научно-технической школы-конференции «Молодые ученые - науке, технологиям и профессиональному образованию» Москва, 2003, Международной научно-технической конференции «Полиматериалы - 2003» Москва, 2003, X Всероссийской научной конференции студентов физиков и молодых ученых Москва, 2004, II Всероссийской конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах» Воронеж, 2004, Международной научно-технической конференции «Тонкие пленки и наноструктуры - 2004» Москва, 2004, VI Международной конференции «Оптика, оптоэлектроника и технологии» Владимир - Ульяновск, 2005, Международной конференции «Фундаментальные проблемы физики - 2005» Казань, 2005, Международной научно-технической школы-конференции «Молодые ученые - 2005» Москва, 2005, VI Международной научной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии» Кисловодск, 2006г, III Всероссийской конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах» Воронеж, 2006, Всероссийском Симпозиуме

"Нанофотоника" Черноголовка Московской области, 2007 г, VII Международной научной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии» Кисловодск, 2007г

Публикации и личный вклад автора. Работа выполнялась на кафедре оптики и спектроскопии Воронежского госуниверситета Автором выполнялась подготовка (градуировка и модернизация) установок и выбор методики для проведения экспериментов, получены все экспериментальные результаты, проведены математическая обработка, анализ и интерпретация полученных данных Обсуждение результатов проводилось совместно с научным руководителем доктором физ -мат наук, проф Клюевым В Г

По результатам диссертационной работы опубликована 21 работа, в том числе 5 статей в журналах, входящих в список ВАК, и тезисы и материалы 16 докладов на международных и всероссийских научных конференциях и симпозиумах

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы, включающего 105 наименований Работа содержит 146 страниц машинописного текста, 56 рисунков, 24 таблицы

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована цель и поставлены основные задачи исследования, отмечены научная новизна и практическая значимость полученных результатов Изложены основные научные положения, выносимые на защиту Приведены сведения о публикациях, апробации работы Указаны структура и объем диссертации

Первая глава диссертации является обзорной В первой части данной главы приводятся общие сведения о структурных, электрических и оптических свойствах сульфида кадмия Приведены существующие данные люминесценции монокристаллического сульфида кадмия Рассмотрены механизмы запасенной проводимости в фотопроводящих слоях CdS

Во второй части главы приводится краткий обзор методов получения и свойств пленочных структур CdS, а также перспективы практического применения данных материалов в различных областях науки и техники

Вторая глава посвящена описанию методических вопросов диссертационной работы В первой части главы описана методика получения образцов для исследования Пленки CdS были получены методом распыления растворов тиомочевинных координационных соединений на нагретую подложку В качестве подложки использовался ситалл Температура напыления варьировалась в диапазоне от 350 °С до 500 °С Для получения пленок CdS были использованы как нейтральные координационные соединения, содержащие противоионы во внутренней сфере [Cd(thio)2Br2], [Cd(thio)2Cb], так и катионные координационные соединения, имеющие «насыщенную» тиомочевиной внутреннюю сферу [Cd(thio)4](N03)2 Такое сочетание координационных соединений позволяет

варьировать не только ближайшее окружение атома Сс1 непосредственным введением атомов галогенов и кислорода, но и строение, и симметрию координационных частиц.

Легирование исследуемых образцов щелочными металлами осуществлялось введением солей хлоридов или бромидов 1л, Иа, К, Шз или Се непосредственно в процессе синтеза пленок. При этом концентрацию соли меняли в диапазоне 10 - 10° моль/л.

На электронном микроскопе получены снимки поверхности исследуемых образцов (рис. 1). Получаемые слои пиролитических пленок Сей имеют выраженную поликристаллическую структуру. Размер зерна составляет ~ 100 - 500 нм.

Рис. 1. Электронно-микроскопический снимок поверхности пленок Сей, легированного N3.

По результатам рентгеноструктурного анализа установлено, что образцы кристаллизуются в термически более устойчивую структуру вюрцита.

Во второй части главы приведены схемы установок и методики для исследования люминесценции, кинетики релаксации фототока и термостимулированной проводимости. Описана методика обработки экспериментальных результатов.

В третьей главе приведены результаты исследования фотолюминесценции пиролитических пленок СёБ. В первом параграфе третьей главы представлены спектры фотолюминесценции исследуемых пленок СсК как чистых, активированных галогеном (С1, Вг), так и легированных щелочными металлами.

Получено, что пиролитические пленки Сс18, полученные из галогеносодержащих тиомочевинных координационных соединений ([Сё^Н^СЗ^СЬ], [Сс^ЫгНгСЗЬВгг]) обладают высокой интенсивностью фотолюминесценции в отличие от пленок, полученных из катионных комплексов [С(1(Ы2Н2С8)4](ТЧОз)2, которые вообще не светятся. Этот факт обусловлен избытком атомов серы во внутренней сфере катионных комплексов, что затрудняет образование дефектов У5, а следовательно, и ассоциатов [Уа +Г- В случае нейтральных комплексов создаются условия не только для формирования вакансий серы, но и для легирования пленок Сей галогенами и кислородом с образованием дефектов На1з+ и Оя2 .

В спектрах фотолюминесценции пиролитических пленок CdS, активированных галогеном, наблюдается широкая полоса в области от 650 нм до 850 нм и далее в ближнюю ИК область (рис 2)

Данная полоса содержит три

элементарные составляющие с

максимумами в интервалах 720-760

нм, 780-810 нм и 830-850 нм,

которые обусловлены наличием

дефектов [Vcd2" VS2T, [Vcd2 Hals+]- и

[VCd2"Os2+]°

A"3 ^

длина волны, нм

Рис 2 Спектр фотолюминесценции

пленок СсБ при Т=300 К В случае пиролитических пленок СсЙ полоса фотолюминесценции 830850 нм является наиболее интенсивной и всегда фиксируется как самая яркая независимо от исходных тиомочевинных координационных соединений и температуры осаждения

Легирование пиролитических пленок СёБ щелочными металлами с концентрацией Сме=Ю 5ат %, приводит к увеличению интенсивности люминесценции в несколько раз по сравнению с «чистыми» пленками С<18 (рис 3) При этом спектр фотолюминесценции не содержит новых полос и

полос, связанных

состоит из

+т

аналогичных [Vo,2'Hals+y и [Vcd2 0s2+r

с дефектами [VClj2 Vs2+]

5 0Е+04 4 0Е+04 3 0Е+04 -2 0Е+04 1 ОЕ+04

0 0Е+1

I, отн ед

/ «,

• - CdS+RbCl CdS+LiCl -CdS+CsCl

— CdS+KCl

— CdS+NaCl

— CdS

xso

длина волны, нм

Рис 3 Спектры фотолюминесценции пленок на основе CdS (Т11а„ = 450 'С, Смс = 1 105 ат %)

Поскольку примесные атомы не участвуют в образовании центров излучательной рекомбинации, предлагается, что причиной увеличения интенсивности фотолюминесценции исследуемых легированных пленок по сравнению с «чистыми» пленками CdS является блокировка каналов конкурирующей рекомбинации, которыми могут быть, например, центры типа Ved, за счет того, что при синтезе пленок ионы металлов могут занимать вакантные места в решетке, в том числе и на поверхности, снижая количество центров конкурирующей рекомбинации, что и приводит к увеличению интенсивности люминесценции кристаллофосфора CdS

Кроме того, внедрение атомов щелочных металлов, которые в свою очередь создают неглубокие донорные уровни, ионизированные при комнатной температуре, приводит к увеличению концентрации носителей заряда в зоне проводимости, а значит, может привести к некоторому увеличению интенсивности фотолюминесценции

В третьем параграфе третьей главы представлены результаты исследования влияния условий синтеза, а именно температуры напыления, концентрации примеси, на интенсивность люминесценции Определены оптимальные условия получения пиролитических пленок CdS с максимальной интенсивностью люминесценции Максимальной интенсивностью люминесценции обладают пленки, полученные при Тнап=450 "С с концентрацией примеси сМе=105ат%, и сМе=10 3 ат% для пленок, легированных Cs Улучшение люминесцентных свойств таких пленок обусловлено достижением наиболее совершенной структуры и наилучшей для люминесценции дефектностью пленок при оптимальных условиях синтеза

В четвертом параграфе рассмотрено влияние воздействия мощным УФ светом (1021 квант/с см2) на интенсивность люминесценции исследуемых пленок Обнаружено, что пиролитические пленки CdS, легированные щелочными металлами совместно с Cl, устойчивы к воздействию УФ излучения в течение длительного времени Это впервые наблюдаемое свойство таких пленок вероятно связано с тем, что атомы легирующих примесей обладают меньшей электроотрицательностью по сравнению с атомами Cd и блокируют фотохимическую реакцию, наблюдаемую для монокристаллов CdS и приводящую к необратимому разрушению кристалла под действием УФ излучения

Четвертая глава посвящена исследованию фотопроводимости пиролитических пленок CdS В первом параграфе четвертой главы представлены спектральные зависимости фотопроводимости В спектрах фототока пленок CdS, легированных щелочными металлами совместно с хлором, в области края фундаментального поглощения (515 нм, для чистого CdS Eg = 2 4 эВ) наблюдается полоса с максимумом в интервале 460 - 500 нм для пленок, легированных Li, 480 - 500 нм для пленок, легированных Na, 500 - 580 нм для пленок, легированных К, 460 - 500 нм в случае пленок, легированных Cs Таким образом, наблюдаемая полоса фототока

обусловлена зона-зонным переходом, в результате которого происходит разделение носителей заряда

Полоса фотопроводимости пленок, осажденных при низких температурах, размыта и обладает характерной несимметричной коротковолновой частью Такое размытие спектра может быть связано с существованием стохастически расположенных в объеме пленки потенциальных барьеров для носителей тока Это приводит к пространственной локализации неравновесных фотовозбужденных носителей и их медленному истеканию из этих областей Таким образом, рекомбинация неравновесных носителей в коротковолновой области, примыкающей к краю, существенно замедлена, что приводит к завышению значений фототока

Во втором параграфе приведены результаты исследования кинетики релаксации фототока Исследование кинетики проводилось при комнатной температуре, а также при нагревании пленок до 313 К и ЗЗЗК (рис 4) Время релаксации при комнатной температуре ~ 103 - 104 с Нагревание образцов до 40 °С и выше приводит к закономерному температурному тушению запасенной проводимости

Рис 4 Релаксация фототока пленок Сс15 1л

Используя семейство зависимостей 1п 1/1о(1) измеренных при разных температурах, определена энергия активации релаксации фототока для практически линейного участка Е = 0,68±0,04 эВ

Исследование кинетики релаксации фототока позволяет утверждать о наличии запасенной проводимости в пиролитических пленках Сс15 Явление запасенной проводимости можно объяснить, используя представления о неоднородном полупроводнике, содержащем рекомбинационные барьеры между низкоомной и высокоомной областями В первой находятся основные неравновесные носители, осуществляющие проводимость, в другой -неосновные носители, захваченные на центры рекомбинации

Экспериментально наблюдалось, что воздействие внешнего электрического поля на образец при возбуждении не влияет на кинетику релаксации фототока Это свидетельствует о существовании внутренних

полей, обусловленных п - п'-переходами между низкоомной и высокоомной областями (п < п').

Рекомбинационные барьеры в поликристаллических пленках С<18 могут быть расположены как в объеме, так и на границе кристаллитов либо на поверхности (рис. 5).

а 2 б

Рис. 5. Модель рекомбинационного барьера между низкоомной (п') и высокоомной (п) областями в объеме (1) и на поверхности (2) полупроводника: а — до возбуждения образца, б - после возбуждения образца.

А - акцепторные уровни, Э - донорные уровни, ДФ - рекомбинационный барьер, ДФ' - рекомбинационный барьер уменьшенный в результате возбуждения.

В третьем параграфе представлены результаты исследований уровней локализации электронов методом термостимулированной проводимости. Получено, что в «чистых» пиролитических пленках Сей имеются два уровня локализации электронов с глубиной 0,48 и 0,51 эВ. Легирование пленок Сей щелочными металлами приводит к появлению еще одного уровня локализации электронов с глубиной залегания 0,53 эВ.

1 2

Рис 6 Термостимулированная проводимость пленок CdS (Тнап = 450 °С) 1 - чистых, 2 - легированных Li

Такие уровни могут образовывать приповерхностные атомы щелочных металлов Кроме того, наблюдаемая термостимулированная проводимость может быть обусловлена не только наличием уровней локализации электронов, но и взаимодействием их с потенциальным барьером, ответственным за запасенную проводимость Наличие потенциального барьера, обуславливающего запасенную проводимость, приводит к тому что, пики кривой термостимулированной проводимости затягиваются в сторону высоких температур и накладываются друг на друга Ионизация донорных уровней приводит к временному понижению этого потенциального барьера и повышению вероятности рекомбинации через барьер

На основе исследований люминесценции и фотопроводимости предложена зонная энергетическая модель пиролитических пленок CdS, которая содержит центры локализации для электронов (t) (Hai s, V s), рекомбинационные центры (г) (VCj"Vs , Vcd"Hals , Vcd"Os ) и центры медленной рекомбинации (s) (Vs , Os, Mesur )

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1 Установлено, что в спектрах фотолюминесценции пиролитических пленок CdS, активированных галогеном, наблюдается широкая полоса в области от 650 нм до 850 нм и далее в ближнюю ИК область Данная полоса содержит три элементарные составляющие с максимумами в интервалах 720760 нм, 780-810 нм и 830-850 нм, которые обусловлены наличием дефектов [Vcci2-Vs2+r, [Vcd2Hals+] и [Vcd2-Os2+r Фотолюминесценция исследуемых пленок обусловлена захватом свободных электронов на соответствующие центры рекомбинации «вакансионной», «галогенидной» и «кислородной» полос

2 Легирование пиролитических пленок CdS щелочными металлами приводит к увеличению интенсивности люминесценции в красной области

спектра в несколько раз по сравнению с пленками CdS, активированными галогеном При этом спектр люминесценции состоит из аналогичных полос Причиной такого увеличения интенсивности фотолюминесценции является блокировка каналов конкурирующей рекомбинации, которыми могут быть, например, центры типа Vea, за счет того, что при синтезе пленок ионы металлов могут занимать вакантные места в решетке, в том числе и на поверхности, снижая количество центров конкурирующей рекомбинации

3 Определены оптимальные условия синтеза пиролитических пленок CdS с максимальной интенсивностью люминесценции Максимальной интенсивностью люминесценции обладают пленки, полученные при THdn=450 °С с концентрацией примеси Сме=Ю5 ат% для пленок, легированных Li, Na, К, Rb, и Сме=10"3 ат% для пленок, легированных Cs Улучшение люминесцентных свойств таких пленок обусловлено достижением наиболее совершенной структуры и оптимальной для люминесценции дефектностью пленок

4 Установлено, что пиролитические пленки CdS устойчивы к воздействию УФ излучения с интенсивностью 102' квант/с см2 в течение часа Это свойство вероятно связано с тем, что атомы легирующих примесей обладают меньшей электроотрицательностью по сравнению с атомами Cd и блокируют фотохимическую реакцию, наблюдаемую для монокристаллов CdS и приводящую к необратимому разрушению кристалла

5 Исследуемые пиролитические пленки CdS обладают способностью запасать проводимость при комнатной температуре на длительное время ~ 104 сек Этот эффект обусловлен наличием потенциальных барьеров между низкоомными и высокоомными областями, связанных с неоднородностью пиролитических пленок Такие рекомбинационные барьеры могут быть расположены также на границе кристаллитов или на поверхности

6 Методом термостимулированной проводимости определено, что в «чистых» пленках CdS имеются два типа уровней локализации электронов с глубиной 0,48 и 0,51 эВ Легирование пленок CdS щелочными металлами приводит к появлению еще одного уровня с глубиной залегания 0,53 эВ Такие уровни могут быть образованы приповерхностными атомами щелочных металлов Кроме того, наблюдаемая термостимулированная проводимость может быть обусловлена не только наличием уровней локализации электронов, но и взаимодействием их с потенциальным барьером, ответственным за запасенную проводимость Наличие потенциального барьера, обуславливающего запасенную проводимость, приводит к тому что, пики кривой термостимулированной проводимости затягиваются в сторону высоких температур и накладываются друг на друга

7 На основе исследований фотолюминесценции и фотопроводимости предложена зонная энергетическая модель пиролитических пленок CdS, которая содержит центры локализации для электронов (t) (Hal ь, V J, рекомбинационные центры (г) (Vcd"Vs , Vcd"Hals, VCd"Ob ) и центры медленной рекомбинации (s) (Уь , Оь, MeSuR )

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ

1 Майорова Т Л , Клюев В Г, Семенов В Н Пленочные структуры на основе CdS, синтезированные в присутствии ионов Na+ и К+, устойчивые к УФ излучению // Труды V Международной конференции «Оптика, оптоэлектроника и технологии» - Ульяновск, 2003 - С 128

2 Майорова Т Л Влияние ионов металлов на устойчивость пленок CdS к УФ излучению // Материалы Международной научно - технической школы-конференции «Молодые ученые — науке, технологиям и профессиональному образованию» - Москва, 2003 - С 26-28

3 Майорова Т Л, Семенов В Н, Клюев В Г, Наумов А Н Фотопроводимость и люминесценция пленок CdS, легированных щелочными металлами // Материалы Международной научно - технической конференции «Полиматериалы - 2003» - Москва, 2003 - ч 2 - С 135-138

4 Майорова Т Л Люминесцентные и фотоэлектрические свойства поликристаллических пленок на основе сульфида кадмия // Сб тезисов ВНКСФ 10 - Москва, 2004 - ч 1 -С 596-598

5 Майорова Т Л, Семенов В Н, Клюев В Г, Наумов А В , Болгова Т Г Влияние условий синтеза на излучательную рекомбинацию пленок CdS, легированных щелочными металлами // Материалы Десятой Международной конференции «Физика диэлектриков - 2004» - Ст Петербург, 2004 - С 205208

6. Майорова Т.Л., Семенов В.Н., Клюев В.Г., Наумов A.B. Люминесценция и фотопроводимость пленок сульфида кадмия, легированных элементами I группы // Неорганические материалы. -2006. - т.42, №5. - С. 523-529.

7 Майорова Т Л , Клюев В Г , Семенов В Н , Наумов А В Влияние галогенов на люминесцентные свойства пленок на основе CdS // Материалы конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах», 2004 - Воронеж, 2004 - ч 2 - С 421 - 423

8 Майорова Т Л , В Г Клюев, А В Наумов, Семенов В Н Оптические свойства пиролитических пленок на основе CdS // Материалы международной конференции "Тонкие пленки и наноструктуры", 2004 - М МИРЭА, 2004 - ч 1 -С 188-191

9. Майорова Т.Л., В. Г. Клюев, A.B. Наумов, Семенов В.Н. Люминесцентные и фотоэлектрические свойства пленок CdS, легированных К и Na // Журнал прикладной спектроскопии, т. 72, № 4, 2005, с. 509-513.

10 Майорова Т Л , В Г Клюев, Т Г Болгова, А В Наумов, Семенов В Н Влияние щелочных металлов на рекомбинационные процессы в сульфиде кадмия // Труды VI Международной конференции «Оптика, оптоэлектроника и технологии» - Владимир - Ульяновск - 2005 - С 94

11 Майорова Т Л , В Г Клюев, Т Г Болгова, А В Наумов, Семенов В Н Люминесцентные свойства пленок CdS, легированных щелочными

металлами Na, К совместно с Вг // Материалы международной конференции «Фундаментальные проблемы физики», 2005 - Казань, 2005 -С 151

12 Майорова Т Л Люминесцентные свойства пленок на основе CdS, легированных щелочными металлами совместно с С1 или Вг // Материалы Межд Научно-технической школы - конф «Молодые ученые - 2005», 2005 - Москва, МИРЭ А, 2005 -ч 1 -С 115-118

13. Майорова Т.Л., В. Г. Клюев, Т.Г. Болгова, A.B. Наумов, Семенов В.Н. Люминесцентные свойства поликристаллических пленок сульфида кадмия, легированных металлами первой группы // Вестник ВГУ, серия: Физика, Математика, 2005, №2, с. 38-44.

14. Майорова Т.Л., Клюев В.Г. Влияние условий синтеза на люминесцентные свойства пиролитических пленок CdS:Li Н Вестник ВГУ, серия: Физика, Математика, 2006. - №2. - С. 85-90.

15 Майорова Т Л, В Г Клюев, Болгова Т Г Влияние щелочных металлов на излучательную рекомбинацию точечных дефектов в поликристаллических пленках CdS // Материалы VI Международной научной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии» 17-22 сентября 2006г - г Кисловодск, СевКавГТУ - С 271-273

16 Майорова Т Л , Клюев В Г Влияние примеси Cs на люминесцентные свойства поликристаллических структур на основе CdS // Матер Конф «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах», 2006 - Воронеж, 2006 -ч2 - С 361 -363

17 Майорова Т Л Свойства поликристаллических пленок на основе CdS, полученных методом пиролиза // Материалы международной Научно-технической школы - конференции «Молодые ученые - 2006» - Москва, МИРЭ А, 2006 - ч 2 - С 77-79

18. Майорова Т.Л., Клюев В.Г. Влияние щелочных металлов на фотолюминесценцию пленок CdS // Журнал прикладной спектроскопии, 2007. - т. 74, № 3. - С. 362-366.

19 Майорова ТЛ, Клюев В Г Эффект фотопамяти в пиролитических пленках сульфида кадмия, легированных щелочными металлами // сб тезисов докладов Всероссийского Симпозиума "Нанофотоника", г Черноголовка, Московской области, 18-22 сентября 2007 г - С 122

20 Майорова Т Л, Клюев В Г Запасенная проводимость поликристаллических структур CdS, легированных щелочными металлами // Материалы VII Международной Научной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии», 17-22 сентября 2007 г, г Кисловодск

21 Майорова Т Л, Клюев В Г Рекомбинационные процессы в поликристаллических структурах на основе CdS // Материалы X Международной научной конференции «Физико-химические процессы в неорганических материалах» 10-12 октября 2007 года

Подписано в печать 16 10 07 Формат 60*84 '/16 Уел печ л 0,93 Тираж 100 экз Заказ 2146 Отпечатано с готового оригинала-макета в типографии ИПЦ ВГУ 394000, Воронеж, ул Пушкинская, 3

Введение

Глава 1. Свойства кристаллофосфоров на основе CdS

1.1. Физические и химические свойства сульфида кадмия

1.1.1. Структура решетки и химическая связь

1.1.2. Структурные дефекты. Примеси

1.1.3. Ширина запрещенной зоны. Зависимость ширины запрещенной зоны от температуры

1.1.4. Электрические свойства. Проводимость, эффективная масса, дрейфовая и холловская подвижность носителей

1.1.5. Оптические свойства. Поглощение и отражение

1.2. Фотолюминесценция сульфида кадмия

1.2.1. Природа центров свечения в кристалофосфорах на основе CdS

1.2.2. Природа центров свечения легированного CdS

1.3. Фотопроводимость пленок сульфида кадмия

1.3.1. Эффект фотопамяти в фотопроводящих слоях CdS

1.3.2. Температурная зависимость фототока

1.3.3. Ловушки и эффекты прилипания

1.4. Методы получения и свойства пленочных структур CdS:Me

1.4.1. Характеристика методов получения тонких пленок

1.4.2. Метод пульверизации

1.5. Перспективы использования сульфида кадмия

1.6. Постановка целей и задач исследования

Глава 2. Методика исследования

2.1. Методика получения образцов

2.2. Установка и методика для исследования фотолюминесценции

2.3. Методика обработки экспериментальных результатов.

Разложение спектров стационарной люминесценции на элементарные составляющие 75 2.4. Установка и методика для измерения кинетики фотопроводимости и ТСП

Глава 3. Фотолюминесценция пиролитических пленок CdS

3.1. Спектры стационарной фотолюминесценции

3.1.1. Фотолюминесценция пиролитических пленок

CdS, соактивированных галогенами

3.1.2. Спектры фотолюминесценции пленок CdS на основе комплексов [Cd(thio)2Cl2], [Cd(thio)2Br2], легированных щелочными металлами

3.2. Зависимость положения максимумов интенсивности полос люминесценции пленок CdS от состава и условий получения пленок

3.3. Зависимость интенсивности фотолюминесценции от условий синтеза пленок CdS

3.3.1. Зависимость интенсивности люминесценции от концентрации примеси и температуры напыления пленок

3.3.2. Влияние условий синтеза на излучательную рекомбинацию пленок CdS, легированных щелочными металлами

3.3.3. Влияние легирования щелочными металлами пленок CdS на интенсивность красной полосы фотолюминесценции

3.4. Зависимость интенсивности фотолюминесценции от длительности воздействия УФ излучением

Выводы

Глава 4. Фотопроводимость пиролитических пленок CdS

4.1. Спектральные зависимости фотопроводимости

4.2. Кинетика фотопроводимости пленок CdS

4.2.1. Экспериментальные данные исследования кинетики фотопроводимости

4.2.2. Механизм запасенной проводимости в пиролитических пленках CdS

4.3. Исследование уровней локализации электронов методом термостимулированной проводимости

4.4. Зонная энергетическая модель пиролитических пленок сульфида кадмия

Выводы

Наряду с объемно выращенными кристаллами в настоящее время все больше применяются и изучаются пленочные структуры соединений А2В6. В отличие от объемно выращенных кристаллов, синтез пленочных структур позволяет получать материалы с принципиально новыми свойствами.

В настоящее время актуальной является задача разработки и усовершенствования методов синтеза пленок сульфидов металлов, позволяющих получать материалы с контролируемыми свойствами. Одним из таких способов является метод распыления растворов тиомочевинных координационных соединений (ТКС) на нагретую подложку [1]. Перспективность практического применения данного метода заключается в простоте получения пленок сульфидов металлов смешанного состава при сравнительно низких температурах, в возможности введения в пленки активных примесей непосредственно в процессе получения и создания сложных гетероструктур, что позволяет расширить диапазон применения полезных свойств данных полупроводниковых материалов.

Проведенные ранее исследования [2] позволили сформулировать условия получения достаточно чистых слоев сульфидов металлов, твердых растворов и гетероструктур на их основе. Однако применение новых структур требует знания закономерностей образования структурных дефектов в этих материалах и выработки стратегии управления их свойствами.

Целью настоящей работы является изучение люминесцентных и фотоэлектрических свойств пленок CdS как чистых, так и легированных щелочными металлами совместно с С1 и без него, полученных методом распыления растворов ТКС на нагретую подложку. В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие основные задачи:

1) исследовать влияние условий синтеза, а именно температуры напыления, концентрации легирующей примеси, а также сорта атома легирующего металла, на люминесцентные свойства исследуемых пленок;

2) определить основные характеристики фотолюминесценции пиролитических пленок CdS и механизмы и модели центров рекомбинации в исследуемых структурах;

3) определить энергетические уровни локализации электронов в исследуемых структурах методом термостимулированной проводимости;

4) установить механизм влияния легирующих металлов на люминесцентные свойства пиролитических пленок CdS;

5) исследовать явление запасенной проводимости пиролитических пленок CdS;

6) исследовать устойчивость люминесценции пиролитических пленок CdS к воздействию ультрафиолетового света.

Научная новизна. В работе впервые установлено:

1) поликристаллические пленки на основе CdS, полученные методом пиролиза, характеризуются высоким квантовым выходом фотолюминесценции при комнатной температуре. Определены оптимальные условия синтеза пиролитических пленок CdS с наибольшей интенсивностью фотолюминесценции, а именно: температура напыления, концентрация примеси, а также сорт атома примесного щелочного металла;

2) установлена структура дефектов, ответственных за излучательную рекомбинацию;

3) предложен механизм влияния легирования щелочными металлами пиролитических пленок на основе CdS на люминесцентные свойства таких структур;

4) люминесцентные свойства поликристаллических пленок CdS, полученных методом пиролиза, устойчивы к воздействию УФ светом в течение длительного времени.

5) поликристаллические пленки CdS, полученные методом пиролиза, обладают фотопаматью в широком диапазоне температур от 77 до 323 °К.

6) определены энергетические положения уровней локализации электронов, играющих существенную роль в процессе запасания проводимости.

Практическая ценность работы. Легирование щелочными металлами пиролитических пленок на основе CdS приводит к увеличению интенсивности люминесценции по сравнению с интенсивностью чистых пленок CdS. Исследуемые пленки проявляют устойчивость к воздействию УФ светом в течение длительного времени. Кроме того, пиролитические пленки CdS обладают способностью запасать проводимость при комнатной температуре длительное время ~ 104 сек. Такие свойства практически важны для использования исследуемых структур в качестве оптоэлектронных элементов и датчиков УФ излучения. Полученные результаты позволяют оптимизировать технологию получения пиролитических пленок на основе CdS с контролируемыми свойствами.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Спектры стационарной фотолюминесценции поликристаллических пленок на основе CdS, полученных методом ТКС. Природа и модели центров рекомбинации, ответственных за наблюдаемые полосы фотолюминесценции исследуемых структур.

2. Результаты исследования влияния условий синтеза, а именно температуры напыления, концентрации примеси, а также сорта атома примесного щелочного металла, на люминесцентные свойства тонкопленочных структур на основе CdS.

3. Механизм влияния легирования щелочными металлами пиролитических пленок CdS на люминесцентные свойства таких структур.

4. Результаты исследования кинетики релаксации фототока и термостимулированной проводимости пиролитических пленок CdS.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на

V Международной конференции «Оптика, оптоэлектроника и технологии». Ульяновск, 2003;

Международной научно-технической школы-конференции «Молодые ученые - науке, технологиям и профессиональному образованию». Москва, 2003;

Международной научно-технической конференции «Полиматериалы - 2003». Москва, 2003;

X Всероссийской научной конференции студентов физиков и молодых ученых. Москва, 2004;

II Всероссийской конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах». Воронеж, 2004;

Международной научно-технической конференции «Тонкие пленки и наноструктуры - 2004». Москва, 2004;

VI Международной конференции «Оптика, оптоэлектроника и технологии». Владимир - Ульяновск, 2005;

Международной конференции «Фундаментальные проблемы физики - 2005». Казань, 2005;

Международной научно-технической школы-конференции «Молодые ученые - 2005». Москва, 2005;

VI Международной научной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии». Кисловодск, 2006г;

III Всероссийской конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах». Воронеж, 2006;

Всероссийском Симпозиуме "Нанофотоника". Черноголовка Московской области, 2007 г;

VII Международной научной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии». Кисловодск, 2007г.

Публикации и вклад автора. Работа выполнялась на кафедре оптики и спектроскопии Воронежского госуниверситета. Тема диссертационной работы поддержана грантом РФФИ «Создание модельных нелинейных конденсированных сред для управления малыми световыми потоками» (№ 05-02-96-402-р-цчра) и Федеральной Целевой Программой «Индустрия наносистем и материалов» (ГОСТ контракт №02.513.11.3059).

Автором получены все экспериментальные результаты, проведены математическая обработка, анализ и интерпретация полученных данных. Обсуждение результатов проводилось совместно с научным руководителем д.ф.-м. наук, проф. Клюевым В.Г.

По результатам диссертационной работы опубликовано 21 работа, в том числе 5 статей в журналах, входящих в список ВАК и тезисы и материалы 16 докладов на международных и всероссийских научных конференциях и симпозиумах.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы, включающего 105 наименований. Работа содержит 146 страниц машинописного текста, 56 рисунков, 24 таблицы.

Выводы

1. Исследование фотопроводимости пленок, полученных из тиомочевинных координационных соединений [Cd(thio)2Cl2], [Cd(thio)2Br2] и [Cd(thio)4](N03)2, показало, что наличие галогена в структуре пленки увеличивает ее фоточувствительность. При этом максимум полосы фотопроводимости исследуемых пиролитических пленок CdS наблюдается в области 460-500 нм. Эта полоса обусловлена зона-зонным переходом, в результате которого происходит разделение носителей заряда.

2. Исследуемые пиролитические пленки CdS обладают способностью запасать проводимость при комнатной температуре на длительное время ~ 104 сек. Этот эффект обусловлен наличием рекомбинационных барьеров между низкоомными и высокоомными областями, обусловленных неоднородностью пиролитических пленок. Рекомбинационные барьеры также могут быть расположены на границах кристаллитов или на их поверхности. Кроме того, кислород, образующий акцепторные уровни вблизи зоны проводимости, способен увеличивать потенциальный барьер между зернами поликристаллических пленок.

3. В результате температурных исследований релаксации остаточной фотопроводимости определена её энергия активации: Е = 0,68±0,04 эВ, которую можно сопоставить с высотой потенциального барьера между низкоомной и высокоомной областями.

4. Исследование термостимулированной проводимости показало, что в «чистых» пиролитических пленках CdS имеются два уровня локализации электронов с глубиной 0,48 и 0,51 эВ. Легирование пленок CdS щелочными металлами приводит к появлению еще одного уровня локализации электронов с глубиной залегания 0,53 эВ. Такие уровни могут образовывать приповерхностные атомы щелочных металлов. Кроме того, наблюдаемая термостимулированная проводимость может быть обусловлена не только наличием уровней локализации электронов, но и взаимодействием их с потенциальным барьером, ответственным за запасенную проводимость. Наличие потенциального барьера, обуславливающего запасенную проводимость, приводит к тому что, пики кривой термостимулированной проводимости затягиваются в сторону высоких температур и накладываются друг на друга. Ионизация донорных уровней приводит к временному понижению этого потенциального барьера и повышению вероятности рекомбинации через барьер.

Заключение

1. Установлено, что в спектрах фотолюминесценции пиролитических пленок CdS, активированных галогеном, наблюдается широкая полоса в области от 650 нм до 850 нм и далее в ближнюю ИК область. Данная полоса содержит три элементарные составляющие с максимумами в интервалах 720-760 нм, 780-810 нм и 830-850 нм, которые обусловлены наличием дефектов: [VCd2~Vs2+]0, [VCd2"Hals+]- и [VCd2"Os2+]°. Фотолюминесценция исследуемых пленок обусловлена захватом свободных электронов на соответствующие центры рекомбинации «вакансионной», «галогенидной» и «кислородной» полос.

2. Легирование пиролитических пленок CdS щелочными металлами приводит к увеличению интенсивности люминесценции в красной области спектра в несколько раз по сравнению с пленками CdS, активированными только галогеном. При этом спектр люминесценции состоит из аналогичных полос, связанных с такими дефектами как [Vcd ~Vs [Vcd Hals ]" и [Vcd Os Г- Причиной такого увеличения интенсивности фотолюминесценции является блокировка каналов конкурирующей рекомбинации, которыми могут быть, например, центры типа Vcd, за счет того, что при синтезе пленок ионы металлов могут занимать вакантные места в решетке, в том числе и на поверхности, снижая количество центров конкурирующей рекомбинации, что и приводит к увеличению интенсивности люминесценции кристаллофосфора CdS.

3. Определены оптимальные условия синтеза пиролитических пленок CdS с максимальной интенсивностью люминесценции. Максимальной интенсивностью люминесценции обладают пленки, полученные при Тнш=450 °С с концентрацией примеси Сме=Ю~5ат.% для пленок, л легированных Li, Na, К, Rb, и Сме=Т0~ ат.% для пленок, легированных Cs. Улучшение люминесцентных свойств таких пленок обусловлено достижением наиболее совершенной структуры и наилучшей для

4. Установлено, что пиролитические пленки CdS, легированные щелочными металлами совместно с галогеном, устойчивы к воздействию УФ излучения с интенсивностью 1021 квант/с-см2 в течение часа. Это свойство вероятно связано с тем, что атомы легирующих примесей обладают меньшей электроотрицательностью по сравнению с атомами Cd и блокируют фотохимическую реакцию, наблюдаемую для монокристаллов CdS и приводящую к необратимому разрушению кристалла.

5. Исследуемые пиролитические пленки CdS обладают способностью запасать проводимость при комнатной температуре на длительное время ~ 104 сек. Этот эффект обусловлен наличием потенциального барьера между низкоомными и высокоомными областями, связанных с неоднородностью пиролитических пленок. Такой рекомбинационный барьер может быть расположен также на границе кристаллитов или на поверхности. Кроме того, кислород, образующий акцепторные уровни вблизи зоны проводимости, способен увеличивать потенциальный барьер между зернами поликристаллических пленок.

6. Методом термостимулированной проводимости получена информация об энергетических уровнях электронных ловушек в пиролитических пленках CdS. Определено, что в «чистых» пленках CdS имеются два типа уровней локализации электронов с глубиной 0,48 и 0,51 эВ. Легирование пленок CdS щелочными металлами приводит к появлению еще одного уровня с глубиной залегания 0,53 эВ. Такие уровни могут быть образованы приповерхностными атомами щелочных металлов. Кроме того, наблюдаемая термостимулированная проводимость может быть обусловлена не только наличием уровней локализации электронов, но и взаимодействием их с потенциальным барьером, ответственным за запасенную проводимость. Наличие потенциального барьера, обуславливающего запасенную проводимость, приводит к тому что, пики кривой термостимулированной проводимости затягиваются в сторону высоких температур и накладываются друг на друга. Ионизация донорных уровней приводит к временному понижению этого потенциального барьера и повышению вероятности рекомбинации через барьер.

7. На основе исследований фотолюминесценции и фотопроводимости представлена зонная энергетическая модель пиролитических пленок CdS, которая содержит центры локализации для электронов (t) (Hal's, V's), рекомбинационные центры (г) (VCd "Vs", Vcd"Hals', VCd"Os") и центры медленной рекомбинации (s) (Vs , Os,

1. Физико-химические процессы в полупроводниках и на их поверхности / под ред. Я.А. Угай. - Воронеж: ВГУ, 1981.

2. Семенов В.Н. Процессы формирования тонких слоев полупроводниковых сульфидов из тиомочевинных координационных соединений: дис. д-ра хим. наук: 45Д/71: защищена 27.06.02: утверждена 15.11.02 /В.Н. Семенов. Воронеж, 2002.-355 с.

3. Физика и химия соединений А^^ / под ред. Медведева В.И. М.: Мир, 1970.-624 с.

4. Бьюб Р. Фотопроводимость твердых тел. М.: Издат-во иностран. литры, 1962. - 558 с.

5. Физика соединений AW под ред. Георгобиани А.Н., Шейкман М.К. -М.: Наука, 1986.-320 с.

6. Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов: в 2-х т. -М.: Металлургиздат., 1962. т. 1 - 608 с.

7. Weber К. X-ray investigation of alpha CdS // Thesis Submitted to the Technical High School at Munich, Central Publication House for Dissertations, Triltisch, Duseldorf, 1961.

8. Поулинг JI. Природа химической связи. М. - Л., 1947.

9. Gordy W., Thomas W.J.O. // Journal Chem. Phys. 1956. - V. 24. - P. 439.

10. Ю.Гурвич A.M. Введение в физическую химию кристаллофосфоров. М.:

11. Высшая школа, 1982. 376 с.

12. П.Гурвич A.M., Катомина Р.В. О влиянии положения уровней собственных дефектов на отклонение от стехиометрии и электропроводность сульфидов цинка и кадмия // ФТТ. 1971. - Т. 5, №7. - С. 1351-1359.

13. Kroger Е.А. // Journal opt. Soc. Am. 1949. - V. 39. - P. 670.

14. Jenny D.A., Bube R.H. // Phys. Rev. 1954. - V. 96. - P. 1190.

15. Litton C.W., Reynolds D.C. // Phys. Rev. 1964. - V. 133. - P. A536.

16. Litton C.W., Reynolds D.C., Park Y.S., Collins T.C. // Bull. Am. Phys. Soc. -1966.-V. 11.-P. 226.

17. Park J.S., Zitton C.W. //Electronics. 1968. - V. 41. - P. 26.

18. Brodie D.E., Eastman P.S. // Canad J. Phys. 1965. - V. 43. - P. 969.

19. Ермолович И.Б., Матвиевская Г.И., Пекарь Г.С., Шейнкман М.К. Люминесценция CdS монокристаллов, легированных различными донорами и акцепторами // Проблемы физики соединений AnBVI. -Вильнюс, 1972. - С. 76-80.

20. Новиков Б.В., Григорьев Р.В. Изменения фотоэлектрических свойств монокристаллов CdS при адсорбции и десорбции кислорода // Проблемы физики соединений АйВт. Вильнюс, 1972.-С. 283-287.

21. Миз К., Джеймс Т.Х. Теория фотографического процеса. -Л.:Химия, 1973.-572 с.

22. Tsay J.F., Mitra S.S. and Vetchino. // J. Phys. Chem. Solids. 1970. - V. 34. -P. 2167.

23. Varshni V.P. Temperature dependence of the energy gap in semiconductors // Physica. 1967. - V. 1. - P. 149.

24. Фотопроводящие пленки (типа CdS) / под ред. Кирьяшкиной З.И., Рокаха А.Г. Саратовский госуниверситет, 1979. - 192 с.

25. Мосс Т. Оптические свойства полупроводников. Москва, 1961.

26. Наумов А.В., Семенов В.Н., Гончаров Е.Г. Свойства пленок CdS, полученных из координационных соединений кадмия с тиомочевинной // Неорганические материалы. 2001. - Т. 37, № 6. - С. 647-652.

27. Гринь В.Ф. Сальков Е.А., Хвостов В.А. О температурной зависимости экситонной люминесценции монокристаллов CdS // Проблемы физики соединений AnBVI. Вильнюс, 1972. - С. 24-27.

28. Семенов В.Н., Клюев В.Г., Кушнир М.А. и др. Спектрально-люминесцентные свойства пленок, полученных распылением растворовтиомочевинных комплексов кадмия на нагретую подложку // Журнал прикладной спектроскопии. 1993. - Т. 59, № 1-2. - С. 114-119.

29. Lozada-Morales R., Zelaya-Angel О., Torres-Delago G. On the yellow-band emission in CdS films // Appl. Phys. 2001. - V. A73. - P. 61 - 65.

30. Келле Х.И., Кире Я.Я., Тулва JI.T. К вопросу о происхождении оранжевой и красной люминесценции CdS // Проблемы физики соединений АпВщ. Вильнюс, 1972. - С. 85-89.

31. Менцер А.Н., Дуденкова А.В. Люминесцентные и электрофизические характеристики монокристаллических слоев CdS на сапфировых подложках И Проблемы физики соединений AnBVI. Вильнюс, 1972. - С. 245-249.

32. Гудыменко Л.Ф., Гуле Е.Г., Витриховский Н.И., Лисица М.П. Миграция энергии в монокристаллах А^^, легированных эрбием // Проблемы физики соединений AnBVI. Вильнюс, 1972. - С. 72-76.

33. Семенов В.Н., Авербах Е.М. О люминесценции пленок CdS ZnS в спектральном интервале 400 - 1200 нм // Физико-химические процессы в полупроводниках и на их поверхности / под ред. Угай Я.А. - Воронеж, 1981.-200 с.

34. Kroger F.A., Vink Н. J., Volger J. // Philips Res. Rept. 1955. - V. 10. -P.39.

35. Марковский Л.Я., Перкман P.M., Петошина Л.Н. Люминофоры. М.-Л.: Химия, 1966.-231 с.

36. Абрикосов Н.Х. Полупроводниковые халькогениды и сплавы на их основе / Абрикосов Н.Х., Банкина В.Ф., Порецкая Л.В. и др. М.: Наука, 1975.-219 с.

37. Угай Я.А. Введение в химию полупроводников М.: Высшая школа, 1975.-302 с.

38. Boer K.W., Gutsche Е., Jahne Е. Н Phys. Stat. Sol. 1963. - V. 3. - P. 922.

39. Химия: справочные материалы / под ред. Третьякова Ю.Д. М.: Просвещение, 1989. -224 с.41.0nuki M., Hase H. J. // Phys. Soc. Japan. 1965. - V. 20. - P. 171.

40. Dresner J., Shallcross F.V. // J. Appl. Phys. 1963. - V. 34. - P. 2390.

41. Карпович И.А., Звонков Б.Н. // Физика твердого тела. 1964. - В. 6. -С.3392.

42. Mankarious R.G. // Solid-State Electron. 1964. - V. 7. - P. 702.

43. Cusano D.A. Electronic Division / Extended Abstracts // Electrochem. Soc. -I960,-V. 9.-P. 84.

44. Гросс Е.Ф. и др. Исследование длинноволнового края собственного поглощения поликристаллических пленок CdS и ZnSe при низких температурах // ФТТ. 1960. - Т. 2. - С. 2945.

45. Гнатенко Ю.П., Курик М.Р. Экситон-фонноное взаимодействие в CdS // ФТТ.- 1970.-Т. 12.-С. 1143.

46. Kitamura S. Влияние нагрева на спеченные пленки сульфида кадмия // J. Phys. Sos. Japan. 1960. -V. 15. - P. 1697.49.3айман Д. Принципы теории твердого тела. М., 1966. - 79 с.

47. Гросс Е.Ф., Якобсон М.А. // ЖТФ. 1955. - Т. 25. - С. 364.

48. Гросс Е.Ф., Якобсон М.А. // ДАН СССР. 1955. - Т.102. - С. 485.

49. Соболев В.В. Спектры отражения и поглощения кристаллов группы AnBVI // Оптика и спектроскопия. 1965. - Т. 18. - С. 813 - 819.

50. Parinda V., Praveen Т., Pushan A., Singh В.Р., Rajarshi В. // Journal Physics: Condens. Matter. 2002. - V. 14. - P. 281-286.

51. Власенко H.A., Гринь В.Ф., Денисова 3.JL, Сальков Е.А. О природе краевой люминесценции пленок CdS, сильно легированного донорами // Проблемы физики соединений А^В41. Вильнюс, 1972. - С. 66 - 70.

52. Вехт А. Методы активации перекристаллизации пленок соединений А1^//Физика тонких пленок. — Москва, 1968. Т.З.

53. Калинкин И.П., Муравьева К.К. Эпитаксия соединений AnBVI Н Электролюминесцирующие пленки. Тарту, 1972. - С. 7.

54. Aven М., Garwacki W. J. // Electrochem. Soc. 1963. - V. 110. - P. 401.

55. Cullis A.G., Smith P.W., Parbrook P.J. et al. Structure of hexagonal and cubic CdS heteroepitaxial layers on GaAs studied by ТЕМ // Appl. Phys. Lett. -1989. V. 55, № 20. - P. 2081-2083.

56. Endoh Y., Kawakami Y., Taguchi Т., Hiraki A. Structural and photoluminescence characterization of CdS/GaAs films and CdS-ZnS strained-layer superlattices grown by low-pressure MOCVD method // Jap. J. Appl. Phys. 1988. - V. 27, № 11. - P. L2199-L2202.

57. Ю.Ю. Логинов, Пол Д. Браун, Кен Дьюроуз. Закономерности образования структурных дефектов в полупроводниках А2Вб // Москва: Логос, 2003.-303 с.

58. Moss T.S. //Proc. IRE. 1955. -V. 43. -P. 1869.65.11ieva M., Dimova-Malinovska D., Ranguelov В., Markov I. High temperature electrodeposition of CdS thin films on conductive glass substrates // J.Phys.: Condens. Matter. 1999. - V. 11. - P. 1025-1031.

59. Chamberlin R.R., Skarman J.S. Chemical spray deposition process for inorganic films // J. Electrochem. Soc. 1966. - V.l 13, №1. - P.86-89.

60. Наумов A.B. Формирование пленок сульфида кадмия и меди термической деструкцией тиомочевины в координационных соединениях: дис. кандидата хим. наук: 02.00.01: защищена 11.10.2001: утверждена 14.12.2001 /А.В. Наумов. Воронеж, 2001. - 154 с.

61. Семенов В.Н., Авербах Е.М., Погуляева И.В. Взаимодействие сульфида металла с поверхностью кварцевой подложки // Физико-химические процессы в гетероструктурах. Воронеж: изд. ВГУ, 1985. - С. 114 - 118.

62. Угай Я.А., Семенов В.Н., Авербах Е.М., Шамшиева И.А. Исследования термического разложения дихлордитиомочевины кадмия (II) // Журнал общей химии, 1986. Т. 56, вып. 9. - С. 1945-1950.

63. Шейкман М.К., Маркевич И.В., Хвостов В.А. Модель остаточной проводимости в полупроводниках и ее параметры в CdS:Ag:Cl // ФТП, 1971.-Т. 5, в. 10.-С. 1904.

64. Сандомирский В.Б., Ждан А.Г., Мессерер М.А., Гуляев И.Б. Механизм замороженной (остаточной) проводимости полупроводников // ФТП, 1973.-Т. 7, в. 7.-С: 1314.

65. Маркевич И.В., Шейкман М.К. // ФТТ, 1970. № 12. - С. 3136.

66. Mullins J.T., Taguchi Т., Brown P.D. et al. Growth and optical properties of CdS:(Cd, Zn)S strained layer superlattices // Jap. J. Appl. Phys., 1991. V. 30, № 11A. - P. L1853-L1856.

67. Brown P.D., Loginov Y.Y., Mullins J.T. et al. ТЕМ studies of Cd:Zn:S-based superlattices and epitaxial layers // Microsc. Semicond. Mater. Bristol; London: Inst. Phys. Conf., 1991. Ser. № 117. - P. 627-630.

68. Mullins J.T., Taguchi T. Non-linear optical properties of the CdxZni xS:CdyZniyS strained layer superlattice system // J. Cryst. Growth., 1992. V. 117.-P. 501-504.

69. Yamada Y., Masumoto Y., Taguchi T. Ultraviolet lasing and excitonic gain in CdxZnixS-ZnS strained-layer multiple quantum wells // J. Cryst. Growth., 1994,-V. 138.-P. 570-574.

70. Turner A.K., Woodcock J.M., Qzsan M.E. et al. Stable, high-efficiency thin film solar-cells produced by electrodeposition of cadmium telluride // Solar Energy Mater., 1991. V. 23, № 2-4. - P. 388-393.

71. Barker J., Binns S.P., Johnson D.R. et al. Electrodeposited CdTe for thin film solar cells // J. Solar Energy, 1992. V. 12. - P. 79-94.

72. Touskova J., Kindl D., Tousek J. Photovoltaic cells on CdS/CdTe heterojunctions // Phys. Stat. Sol. (a), 1994. V. 142. - P. 539-549.

73. Chu T.L., Chu S.S., Ferekides C. et al. High-efficiency CdS/CdTe solar cells from solution-grown CdS films // Proc. 22nd IEEE Photov. Spec. Conf. Las Vegas; Nevada, 1991. P. 952-956.

74. Fardig D.A., Phillips J. E. J/V characteristics CdTe/CdS solar cells prepared by vacuum evaporation // Proc. 22nd IEEE Photov. Spec. Conf. Las Vegas; Nevada, 1991. P. 1146-1150.

75. Ahrenkiel R.K., Keyes B.M., Levi D.L. et al. Spatial uniformity of minority-carrier lifetime in polycrystalline CdTe solar cells // Appl. Phys. Lett., 1994. -V. 64.-P. 2879.

76. Loginov Y.Y., Galloway S.A., Durose K. et al. Transmission electron microcopy of CdTe/CdS based solar cells // J. Cryst. Growth., 1996. V. 161, № 1-4.-P. 159-163.

77. Nouhi A., Stirn R.J., Meyers P.V., Liu C.H. High-efficiency CdTe thin film solar cells using metalorganic chemical vapour deposition techniques // J. Vac. Sci. Technol. A., 1989. V. 7, № 3. - P. 833-836.

78. Simmons M.Y., Al Allak H.M., Brinkman A.W., Durose K. Electrical and optical characterization of epitaxial ZnTe/CdTe/CdS and ZnTe/CdTe/GaAs p-i-n solar cell structure grown by MOVPE // J. Cryst. Growth., 1992. - V. 117.-P. 959-963.

79. Boer K.W., Borchardt W., Borchardt E. // Z. Phys. Chem, 1954. Bd. 203. -S. 145.

80. Майорова Т.Л., Клюев В.Г., Семенов В.Н. Пленочные структуры на основе CdS, синтезированные в присутствии ионов Na+ и К+, устойчивые к УФ излучению // Труды V Международной конференции «Оптика, оптоэлектроника и технологии». Ульяновск, 2003. С. 128.

81. Гурвич A.M., Катомина Р.В. Термодинамический анализ образования дефектов в люминесцирующих кристаллах ZnS С1 и CdS - С1. // Журнал физической химии, 1969. - Т. 43, №1. - С. 72-79.

82. Новиков Б.В., Григорьев Р.В. Изменения фотоэлектрических свойств монокристаллов CdS при адсорбции и десорбции кислорода // Проблемы физики соединений AnBVI. Вильнюс, 1972. - С. 283-287.

83. Роуз А. Основы теории фотопроводимости Москва: Мир, 1966. -192 с.

84. Bube R.H. // Journal. Chem. Phys. 1955. - V. 23, № 18.

85. Майорова Т.Л., Семенов В.Н., Клюев В.Г., Наумов А.В. Люминесценция и фотопроводимость пленок сульфида кадмия, легированных элементами I группы // Неорганические материалы. -2006. Т. 42, №5. - С. 523-529.

86. Майорова Т.Л., Клюев В.Г. Рекомбинационные процессы в поликристаллических структурах на основе CdS // X Международная конференция «Физико-химические процессы в неорганических материалах» 10-12 октября 2007 г

87. Эффект фотопамяти в высокоомных монокристаллах CdS:Си // ФТП, Петербург, 1995. Т. 29, вып. 8. - С. 1411-1415.