ВЛАСТИВОСТІ ПЕРСПЕКТИВНИХ КОМПОЗИТІВ ДЛЯ ОПТОЕЛЕКТРОННОЇ ТЕХНІКИ
DOI:
https://doi.org/10.32782/pet-2024-1-2Ключові слова:
напівпровідник, германій, кремній, багатокомпонентні сполуки, ширина забороненої зониАнотація
Мета роботи провести аналіз властивостей перспективних композитів з шаруватою структурою для оптоелектронної техніки. Визначити особливості змін параметрів при зміні компонентів. Оцінено ширину забороненої зони. Установлено залежність зміни ширини забороненої зони від температури й компонентного вмісту досліджуваних сполук. На основі аналізу частотної залежності коефіцієнта поглинання та фотопровідності запропоновано модель оптичних переходів, яка пояснює зв’язок домішкових максимумів спектрів фотопровідності із відповідними структурними дефектами. Проаналізовано залежність ширини енергетичних щілин для прямого (H) і непрямого (Z) мінімумів зони провідності від вмісту E f x g SiSe2, GeSe2. Схематично пкзано енергетична зонна структура Tl1-xIn1-x(Si, Ge)xSe2. Отже, напівпровідникові кристали твердих розчинів ТlInSe2–DIVSe2 (DIV – Si, Ge), ширина забороненої зони яких при кімнатній температурі 1,12 ÷ 1,69 еВ, є перспективними в якості функціональних матеріалів сучасної оптоелектронної техніки, для застосування у фотоніці та фотовольтаїці. Зміна фізичних властивостей від молярного вмісту компонент x, пов’язаних з перебудовою зонної структури, значно розширює функціональні можливості кристалічних сполуках ТlInSe2–DIVSe2 (DIV – Si, Ge). В статті встановлено при температурі Т = 300 К основні фотонні параметри кристалів твердих розчинів ТlInSe2–DIVSe2 від молярного вмісту SiSe2, GeSe2, в якості використання як функціональних матеріалів для оптоелектронних пристроїв. Тому маючи добре налагодженні технології одержання кристалічних сполук можна одержувати багатофункціональні матеріали для оптоелектронних пристроїв. Зміною молярного вмісту компонент x можна прогнозовано змінювати механізми міжзонних переходів напівпровідників, що розширює практичне використання матеріалу для світло- чи фотопристроїв.
Посилання
Kerimova E., Mustafaeva S., Guseinova D., et al. The Influence of Hydrostatic Pressure on the Electrical Conductivity and Optical Properties of Chain-Layered TlInSe2 and TlInSe2–TlInS2. Solid Solutions Phys. Status Solidi A, 2000. Vol. 179(1). 199.
Orudzhev G., Mamedov N., Uchiki H., et al. Band structure and optical functions of ternary chain TlInSe2. Physical Chemistry Chemical Physics. 2003. Vol. 64 (9–10). 1703.
Davydyuk G. E., Khyzhun O. Y., Reshak A. H., et al. Photoelectrical properties and the electronic structure of Tl1−xIn1−xSnxSe2 (x = 0, 0.1, 0.2, 0.25) single crystalline alloys. Physical Chemistry Chemical Physics 2013. Vol. 15. 6965.
Davydyuk G.E., Piasecki M., Parasyuk O.V., et al. Two-photon absorption of Tl1−xIn1−xSnxSe2 (x = 0, 0.1, 0.2, 0.25) single crystalline alloys and their nanocrystallites. Optical Materials 2013. Vol. 35(12). 2514.
Mozolyuk M. Yu., Piskach L. V., Fedorchuk A. O., et al. Phase diagram of the quasi-binary system TlInSe2–SnSe2. Journal of Alloys and Compounds. 2011. Vol. 509(6). 2693.
Tauc J., Grigorovici R., Vancu A. Optical Properties and Electronic Structure of Amorphous Germanium. Physica Status Solidi B. 1966. Vol. 15(2), 627.
Piasecki M., Myronchuk G.L., Zamurueva O.V., et al. Huge Operation by Energy Gap of Novel Narrow Band Gap Tl1-xIn1-xBxSe2 (B=Si, Ge): DFT, X-ray Emission and Photoconductivity Studies. Mater. Res. Express. 2016. Vol. 3(2). 025902.
Myronchuk G.L., Zamurueva O.V., Parasyuk O.V., et al. Structural and optical properties of novel optoelectronic Tl1−xIn1−xSixSe2 single crystals. Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2014. Vol. 25(7). 3226.
Zamurueva O.V., Myronchuk G.L., Lakshminarayana G., et al. Structural and optical features of novel Tl1−xIn1−xGexSe2 chalcogenide crystals. Optical Materials. 2014. Vol. 37. 614.
Hanias M., Anagnostopoulos A.N., Kambas K. On the non-linear properties of TlInX2 (X = S, Se, Te) ternary compounds. Physica B: Condensed Matter. 1989. Vol. 160(2). 154.
