Исследование длинновременной релаксации интенсивности ФЛ (эффекта «усталости» ФЛ) в халькогенидных стеклообразных полупроводниках
Диссертация
Следствием неупорядоченности структуры ХСП является также образование хвостов плотности состояний вблизи разрешенных зонэти локализованные состояния хвостов при низких температурах являются эффективными ловушками для неравновесных носителей. При исследовании было обнаружено, что усталость ФЛ сильнее выражена в тех материалах, где больше хвост оптического поглощения, который отражает величину… Читать ещё >
Содержание
- Глава I. ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ ХАЛЬКОЖЙДНЫХ СТЕКЛООБРАЗНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ДЕФЕКТЫ СТРУКТУРЫ (Литературный обзор)
- 1. 1. Получение и структура халькогенидных стеклообразных полупроводников
- 1. 2. Фотолюминесценция в ХСП и свидетельства в пользу дефектов
- 1. 2. 1. Основные характеристики ФЛ в ХСП
- 1. 2. 2. Фото-электронный парамагнитный резонанс и оптически индуцированное поглощение в ХСП
- 1. 3. Дефектн в халькогенидных стеклообразных полупроводниках
- 1. 4. Электронные состояния дефектов и модели ФЛ в ХСП
- 1. 5. Другие модели фотолюминесценции в ХСП
- Постановка задачи
- Глава II. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ И ЭПР В
- ХАЛЬКОГЗЩДНЫХ СТЕКЛООБРАЗНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ
- 2. 1. Получение халькогенидных стеклообразных полупроводников
- 2. 1. а. Монолитные стеклообразные полупроводники.. 49 2.1.6. Аморфные пленки системы
- 2. 2. Экспериментальная установка и методика исследования ФЛ в ХСП
- 2. 3. Обработка результатов измерения ФЛ
- 2. 3. а. Разделение спектров ФЛ на составляющие полосы 57 2.3.6. Определение сечения захвата /у ДО1 процесса усталости
- 2. 4. Методика исследования фотоиндуцированного ЭПР в
- Глава III. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТА «УСТАЛОСТИ» ФЛ В ХСП
- СИСТЕМЫ ^Бм^вх
- 3. 1. «Усталость фотолюминесценции и неупорядоченность структур Дв^з
- 3. 2. Зависимость усталости ФЛ от состава в системе
- ХСП ?Ь-хЯъ*
- 3. 3. '. Влияние режима синтеза на ФЛ стеклообразного
- 3. 4. Взаимосвязь фотоиндуцированных явлений в ХСП системы
- 3. 4. а. Фотоиндуцированный ЭПР
- 3. 4. 6. Фотоструктурные превращения в ХСП системы
- 4. 1. Фотолюминесценция ХСП системы Ge<*Sx
- 4. 2. «Усталость» ФЛ в ХСП системы Ge^Sx
- 4. 3. Фотоиндущрованный ЭПР в ХСП системы Ge.4xSx Ю
- 5. 1. Влияние кислорода на ФЛ стеклообразного селена
- 5. 2. Влияние кислорода на ФЛ стеклообразного /$ 2.Se
- 5. 3. Влияние примесей на ФЛ стеклообразного GezS$
Список литературы
- Коломиец Б.Т., ГОрюноыа Н.А., Структура и свойства тройных полупроводниковых сплавов. Электрические свойства и структура некоторых материалов в системе ЖТФ, 1955, т.25, 984−994
- Ioffe A.F., Regel A.R. Non-Crystalline, amorphous and liquid electronic semiconductors Progress in semiconductors, 1960,237.291
- Kolomi-ets B.T., Mamontova Т.К., Negreskul V.V. On the recombination of vitreous Semiconductors Phys.Stat. Sol9di, 1968, 27, K15mK17
- Kolomiets B.T., Mamontova Т.К., Babaev A.A., On the nature of recombination centres in vitreous arsenic selenide J. Non-Crys. Solids, 1972, 8 -10, 1004−1009
- Gernogora J., Mollot F., Benoit a la Guillaume C. Radiative recombination in Amorphous AsgSe^ Phys.Stat.Solidi (a), 1973, 15, N2, 401−407
- Gernogora J., Mollot P., Benoit a la Guillaume G. Variationn of the absorption coefficient af&er optical excitation in AsgSe^ at 1,6K Proc. 12th Int.Conf. on the Physics of Semiconductors, Stuttgart, 1974,1027 -1031.
- Bishop S.G., Strom U., Taylor P.O. Opticslly Induced Paramagnetic Localizzd States in Chalcogenide Glasses.- Phys.Rev. Lett., 1975, 34, 1346−1350
- Mott N.P., Davis E.A., Street R.A. States in the gap and recombination in amorphous semiconductors Phil.Mag., 1975, 32,961−971.
- Kastner M., Adler D., Fritzche H. Valence Alternation Model- 140 for Localized Gap States in Lone Pair Semiconductors Ppys. Rev. Lett., *976, v. 37, 1504- 1507
- Greaves G.N., Davis E.A. A continuous random network model with three- fold coordination Phil.Mag., 1974, v.29, 1201−1206.
- Long M., Galison P., Alben R., Connel G.A.N. Model for the structure of amorpous selenium and tellurium Phys. Rev. B, 1976, v.13, 1821−1829
- Lucovsky G., Mooridian A., Taylor W., Wright G.B., Keezer R.C. Identification of the fundamental vibrational modes og trigonal8 -monoclinic and amorphous selenium — Solid St.Communic., 1967, v.5, 113 -117.
- Lucovsky G., Galeener P.L., Geils R.H., Keezer R.C. A distribution chemicsl ordering in binary chalcogenide glasses by infrared and Raman spectroccopy Tthe structure of non-crystalline materials (ed. by Gaskell P.H.), Cambrige, 1977, 127−130
- Закис Ю.Р. 0 применимости представлений о квазичастицах и дефектах к стеклам ФХС, I98I.T.7, № 4, 385−390
- Street R.A. Luminescence in amorphous semiconductors -Advances in Physics, 1976, v.25, 397 415.
- Kolomiets B.T., Mamontova T.N., Babaev A.A. Radiative re14 1combination in vitreous and. single crystalline AsgS^ and. As2Se3 J. Non-Cryst.Solids, 1970, v.4, 289−294
- Kolomiets B.T., Mamontova Т.Н., Smorgonskaya E.A., Babaev A.A. Study of the Mechanism of -Recombination in Vitreousand Monocrystalline Arsenicum Selenide Phys.Stat.Solidi (a), 1972, v.11, 441−450.
- Mollot E., Cernogora J., Benoit a la Guillaume C. Study of localized States in Amorphous Semiconductors Chalcogenide by Radiative Recombination Phys. Stat. Solidi (a), 1974, 21, 281−289.
- Bishop S.G., Strom U., Guenzer C.S. Optical enhancement and excitation spectra of photpluminescence in chalcogenide glas-zes Amorphous and Liquid Semiconductors, London, 963 -968, 1974.
- Bishop S.G., Strom U., Taylor P.O. Optically induced meta-stable paramagnetic states in amorphius semiconductors
- Phys.Rev.B, 1977, v.15, N4, 2278 -2294.
- MOCKAJIbOHOB A.B. Парамагнитные центры сяфаски в стеклах As2Se3 и AsgS-j, индуцированные ренгеновсрш излучением Ш, 1977, т.19, 1440- 1442.
- Moskalonov A.V., Zakis J.R. X-Ray Induced Paramagnetic States and Luminescence in As2S^ and Asg Se^ Phys.Stat. Solidi (a), 1978, v.49, 231−235
- Тале И.А., Москальонов А. В., Закис Ю. Р., ГУРДЗИЕЛС П.Я. Рентгенолюминесценция и термолюминесценция стеклообразныхо и кристаллическоrfe32s3 1981,т. 15,1832−1834.
- Mott N.F., Davis Е.А., Street R.A., States in the gap and recombination in amorphous semiconductors Phil. Mag., 1975. v.32, 961- 971.
- Anderson P.W., Model for the Electronic States of Amorphous Semiconductors Phys. Rev.Lett., 1975, v.34,953−955.
- Мотт Н.Ф., Дэвис E.A. Электронные, процессы в неупорядоченных веществах, M., Мир, 1982,
- Kastner M., Fritzshe H., Defect chemistry of lone pairsemiconductors Phil.Mag.B, 1977, v.37, N2, 199−215.
- Greaves G.N., Elliott S.R., Davis E.A. Amorphous arsenic
- Advances in Physics, 1979, v.28, N1, 49−141. 33- Taylor P.C., Friebele E.J., Bishop S.G., Thermally generated paramagnetism in amorphous arsenic Solid State Communications, 1978, v.28, 247−250.
- Дэвис Э. Состояния в запрещенной зоне и дефекты в аморфных полупроводникан В кн. Аморфные полупроводники, М., Мир, 1982, с.55−95.
- Vanderbilt D., Joannopoulus J.D. Theory of defect states in glassy AsgSe^ Phys.Rev.B, 1901, v.23, N 6, 2596−2605.
- Bullrtt D.W. Electronic structure of arsenic chalcopenides- 143
- Phys.Rev. В, 1976, v.14, 1683−1692.
- Губанов А.И. Квантово-электронная теория аморфных проводников. Изд. АН СССР, М.-Л., 1963,
- Cohen М.Н., Fritzche Н., Ovshinsky Simple band. Model for Amorphous Semiconductors Alloys Phys. Rev.Lett., 1969, v.22, 1065-Ю70.
- Fisher R., Heim U., Stern F., Weiser K. Photoluminescence of Amorpous 2As2Te^-As2Se^ films Phys.Rev.Lett., 1971, v.26, 1182−1186.
- Weiser K. Photoconductivity and photoluminescence of amorphous chalcogenides J. Won-Cryst. Solids, 1872, v.8−10, 922−927.
- Emin D., Small polaron model of low-temperature optically induced properties of chalcogenide glasses Proc. 7th Int. Conf. on Amorphous and Lmquidd Semioonductors, Edinburgh, 1977, p.261−266.- 144
- Попов Н.А. Новая модель дефектов в халькогенидных стеклообразных полупроводниках Письма ЖЭТФ, 1980, т.31,с.437−440.
- Попов Н.А. Квазимолекулярнык дефекты в ХСП Структура, физико-химические свойства и применение некристаллических полупроводников, Кишинев, 1980, с.154−157.
- Linear Integrated circuits type? s TL080 thruTL085 JFET-INPUT operational amplifiers Bulletin No DL -S 12 484,
- October * 1979, Texas Instruments 49. Фок M.B. Разделение сложных спектров на индивидульные полосы при помощи обобщенного метода Аленцева Труды ФИАН, 1972, т.59, с.3−24.
- Mollot F., Cernogora J., Bencit a la Guillaume C. Excitation spectra of photoluminescence fatigue and creation of paaa-magnetic centres in amorphous Ge Se. r J. Non-Cryst.Sol., 3980, V.35&36, 939−944.
- Chamberlain J.M., Moseley A.J. Long term photoluminescence fatigue in Ge Se- glasses — J. Phys.C., Sol.St.Phys., 1. О ' ?J1983, v.16, N 10, 1987−1998.
- Benoit a la Guillaume C., Mollot P., Cernogora J. Photo-induced centres in amorphous chalcogenide semiconductors-Proc. 7th Int. Conf. on Amorphous and liquid semiconductors (ed. by Spear W.E.) Edinburgh, 1977, 612−616.
- Hirabayashi I., Morigaki K., Yoshida M. Luminescence fatigue and light-induced electron spin resonance in silicon hydrogen alloys — Solar Energy Materials, 1982, v.8,p.153−158.
- Nemanich R.J., Connell G.A.N., Hayes T.M., Street R.A. Thermally induced effects in evaporated chalcogenide films.- 145
- Structure Phya.Rev. Б, 1978, v.18, N 12,6900−6914.55. de Neufville J.P., Moss S.G., Ovshinsky S.R. Photostructural transformations in amorphous As^e^ and AsgS^ films
- J.Non-Cryst.Solids, 1974, v.13, p.181−223.
- Berkes J.S., Ing S.W., Hellegas W.I. Photostructural decomposition of amorphous AsgSe^ and As^^ {J. Appl. Phys., 1971, v.42, N 12, 4908−4916.
- Закис Ю.Р., Москальонов А.В. Температурный зависимость ширины запрещенной зоны аморфных as2s3 и As2Se3
- Труды б-й Международной конференции по аморфным и жидким полупроводникам, Ленинград, 1776, с.327−330.
- Treacy D.J., Strom U., Klein Р.В., Taylor P.C., Martin T.P. Photostructural effects in glassy S AsgSe^ and As2S3
- J. lion-Cryst.Solids, 1980, V.35&36, 1035 -IO39.
- Mollot P., Cernogora J., Benoit a la Guillaume C. Spectral analysis of the creation cf paramagnetic centres and of the fatigue in amorphous Ge^Se^ Phil.Mas. B> 1980> v.42>p.643−670.
- Halpern V., Localized electron states in the arsenic chal-cogenides Phil.Mag., 1976, v.34,N3, p.331−335.
- Popov A. V., Mi с liai ev F.I., Shemetova V.K. Structural modification of some glasst chalcogenides Phil. Mag. B, 1983, V.47 N1, 73−81.
- Anderson P.W., Halperin B.I., Varma C.M. Anomalous low-temperature thermal properties of Glasses and spin glasses -Phil. Mag., 1972, v.25, p.1.
- Бальмаков М.Д. Влияние структурных изменений на свойства неупорядоченных систем В кн. Вопросы физики полупроводков, Калининград, выпуск 1,1975, с.19−24.
- Попов А.И., Михалев Н. И. Температурные временные режимы структурный модификации стеклообразных полупроводников системы As-Se. Сб. докладов Международной конференции «Аморфные полупроводники -82″, Бухарест, 1982, с.208−210.
- Павлов Б.В. Исследование оптических свойств халькогенидных стеклообразных полупроводников. Автореферат кандидатской диссертации, Кишинев, 1973.
- Kastner M. Non -radiative recombination at valence alternat ional pairs — J.Phys. C.:Solid ST. Phys., 1980, v 13, p.3319−3327.
- Street R.A., Searle T.M., Austin I.G. Photoluminescence excitation spectra in amorphous AsgS^, AsgSe^ and selenium-Phil.Mag., 1974, v. 29, p.1157−1169.
- Bishop S.G., Strom U., Taylor P.O. Optically induced paramagnetic centres and local structural order in caalcogenide glasses The Structure of Non- Crystalline Materials (ed.by Gaskell P.H.) Cambridge, 1977, p.109−112.
- Bishop S.G., Strom U., Taylor P.C. Optically induced Localized Paramagnetic States in Amorphous Semiconductors -Phys, Rev. Lett., 1976, v.36,p.543−547.
- Любин В.M. Стеклообразные полупроводники в устройствах регистрации оптических изображений В кн. Структура и свойства некристаллиаёских полупроводников, Лениннрад, 4Наука», 1976, с.415−425.
- Shibata S., Terunuma Y., Manabe T. Ge- P-S Chalcogenide glass Fibers Jap.J. Appl. Phys., 1980, v.19,1. N10, L 603 L605.
- Lezal D. Infrared optical fmbers Proc. Int. Conf. «Amorphous Semiconductors -82″, Bucharest, 1982, p.65-&71.
- Arai K., Itoh U., Hamikawa H. Photoluminescence in Ge-S glasses Jap. J. Appl. Phys, 1974, v.13, p.1305−1306.
- Arai K., Itih U., Komine H., Namikawa H. Photoluminescence in Ge-s glasses Труды 6-№ Международной конференции по аморфным и жидким полупроводникам, Л., 1976, с.222−226.
- Васильев В.А., Коломиец Б. Т., Мамонтова Т. Н., Иванов Г.Х. Излучательная рекомбинации в стеклообразных полупроводниках
- Ge2S3, Ge2Se3, Ge-Pb-S Письма ЖТФ, 21, 183 -I86.1975.
- Коломиец Б.Т., Мамонтова Т7Н., Ввсильев В. А. Фотолюминесценция стеклообразных халькогенидов германия Труды 6-й Междунадрдной конференции по аморфным и жидким полупроводникам, Ленинград, 1976, „Наука“, с.227−231.
- Tichy Ь., Triska A., Prumar m., Ticha Н., ICLikorka J.
- Compositional dependence of the optical gap in Ge1 S,, 1.—X
- Ge40-xSbxS60 8,114 ^As2S3^x^Ab2S31-x non» crystalline systems- J. Won-Cryst. Solids, 1982, v.50, p.371−378.
- Cernt V., Prumar M. ESR study and model of paramagnetic defect in Ge-S glasses L Non-Cryst. Solids, 1979, v.33, p.23−39.
- Мамонтова Т.Н., Муканов X.K., Рожков В. М. О влиянии примеси, А и на ЭПР и усталость фотолюминесценции стеклообразного селена ФТП, 1982, т.16, C7I30I-I304.
- Arai К., Namikawa H. ESR in Ge -S glasses Solid St. Comm. 1973, v.13j N8, 1167−1170.
- Watanabe I., Ishikawa M., Shimizu T. On thr property and origin of paramagnetic defects in amorphous Ge-S and Ge-S-Ag J Phys. Soc. Japan, 1978, v.45, N 5, p.1603−1607.
- Gaczi P.J. As and S centered paramagnetic species in sulphur glasses Phil. Mag. В, 1K982, v.45, p.241−259.
- Kolomiets B.T. Vitreous Semicomductors (1-, (II) -Phys.Stat.Solidi, 1964, v.7 p.359−372.
- Мамонтова Т.Н., Васильев В. А. Фотолюминесценция халькоге-нидньгс стеклообразных полупроводников: влияние примесей-В кн. Структура, физико-химичкские свойства и применение некристаллисеких полупроводников, Кишинев, 1980, с.165−170.
- Street R.A., Searle Т.М., Austin I.G. Photoluminescencein amorphous selenium and its alloys Proc. 12th Int. Conf. on the Puysics of Semiconductors, 1974, p. 1037−1041.
- Bishop S.G., Taylor P.O. Photoluminescence and optically induced ESR in pure and К doped glaasy Se — J. Non-Cryst. Solids, 1980, v.35&36, p.909−913.
- Виноградова^., Демокритова H.B., йлизаров JI7M., Дембовс-кий С.А., Вельский Н. К. Сравнительный анализ методов очистки селена HAs2Se3 от кислорода В кн. Аморфные полупроводники 82″ Бухарест, 1982, с.308−310.
- Vasko A. Bestimmung des Sauertoffgehaltes im amorphen Selen mjt der Infrarotspektroskopie Phys. St. Solidi, 1965, v.8, к<�Ф1-К42.
- Bishop S.G., Taylor P.O. Iron impurities as non-radiative recombination centres in chalcogenide glssses Philosop. Mag. В., 1979, v.40, N6, p. 483- 495.
- Twadell V.A., La Course W.C., Mackenzze J.P. Impurity effects on the structure and electrical properties of non-crystalline selenium. J. Hon- Cryst. Solids, 1972, v.8−10,p. 831−836.
- Kolomiets B.T., Mamontova f .IT., Chernyshov A.V., Vinogradova G.Z., Demokritova N.V. The effecy of Low Oxygen Concentrations on the Photoluminescence of Vitreous Selenium -Phys.Stat.Solidi (a), 1983, v.79, K89-K92.
- Полинг Л., Полинг П. Общая химия, Мир, М., 1977,
- Коломиец Б. Т, Мамонтова Т. Н., Чернышев А. В. Зависимость усталости ФЛ от состава в ХСП системы AsjxSex ФТП, 1983, т.17, в.9,c.I708-I7I0.
- Распопова Е.М., Маслобоев В. А., Полежаева Л. И., Коломиец Б. Т. Калинина Н.Н., Шило В. П. Синтез халькогенидных стекол с редкоземельными элементами Доклады Международной конференции «Аморфные полупроводники 78», Прага-Пардубипе,• 1978, С.162−165.
- Hansen H.E., Petersen К., Topolsky J. Positron Annihilation in Ge-S Glasses Appl. Phys.A., 1983, v.26, p.35−38.
- Kobrin B.V., Kuprianova R.M., Minaev V.S., Prokopiev E.P., Shantorovich V.P. Study of imperfections in Ge-Te Semiconductors by Positron Annihilation Technique Phys.Stat.Sol. (a), 1982, v.73, 321−324., Alek
- Kobrin В.V., Shantorovich V.P., Chernyshev A.V. On the nature of photoluminescence and EPR centers in glassy GegS^ in terms of positoon annihilation Solid Stat.Comm., 1983, v.48, N11, 937 -940.
- Алексеева O.K., Михайлов В. И. Чернов А.П., Шанторович В. П. Изучение точечных структурных дефектов в халькогенидных полупроводниках методом аннигиляции позитронов ФТТД977, т.19, с.3452- 3454.