Стимулирование аномального фотонапряжения под действием внешнего элек-трического поля в нанокристаллических структурах на основе CdTe-ZnSe с глубокими примесными уровнями

Создана перспективная пара полупроводников CdTe-ZnSe, в которой, кроме прямой передачи световых сигналов, будет обеспечено накопление зарядов. Фотодетектор данного типа будет работать без внешнего источника, если поликристаллический слой CdTe будет обладать аномально большим фотонапряжением (АФН). П...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2008
Автори:	Акбаров, К., Абдулхамидов, А., Алимов, Н., Отажонов, С.М., Шмарова, М.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України 2008
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/7860
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Стимулирование аномального фотонапряжения под действием внешнего элек-трического поля в нанокристаллических структурах на основе CdTe-ZnSe с глубокими примесными уровнями / К. Акбаров, А. Абдулхамидов, Н. Алимов, С.М. Отажонов, М. Шмарова // Физическая инженерия поверхности. — 2008. — Т. 6, № 1-2. — С. 58-60. — Бібліогр.: 2 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-7860
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-78602010-04-21T12:01:35Z Стимулирование аномального фотонапряжения под действием внешнего элек-трического поля в нанокристаллических структурах на основе CdTe-ZnSe с глубокими примесными уровнями Акбаров, К. Абдулхамидов, А. Алимов, Н. Отажонов, С.М. Шмарова, М. Создана перспективная пара полупроводников CdTe-ZnSe, в которой, кроме прямой передачи световых сигналов, будет обеспечено накопление зарядов. Фотодетектор данного типа будет работать без внешнего источника, если поликристаллический слой CdTe будет обладать аномально большим фотонапряжением (АФН). При этом повышено эффективность собирания излучения люминофора на 80%. Створено перспективну пару напівпровідників CdTe-ZnSe, у якій, крім прямої передачі світлових сигналів, буде забезпечене нагромадження зарядів. Фотодетектор даного типу буде працювати без зовнішнього джерела, якщо полікристалічний шар CdTe буде володіти аномально великою фотонапругою (АФН). При цьому підвищено ефективність збирання випромінювання люмінофора на 80%. It is created perspective couple of CdTe-ZnSe semiconductors, in which charge accumulation will be provided, expert light signals direct transimition. This photodetector will work with out an external source, if polycrystall CdTe film has anomal large photoresistance (APV), besides the effectivity of luminophor irradiation gathering up to 80 % is increased. 2008 Article Стимулирование аномального фотонапряжения под действием внешнего элек-трического поля в нанокристаллических структурах на основе CdTe-ZnSe с глубокими примесными уровнями / К. Акбаров, А. Абдулхамидов, Н. Алимов, С.М. Отажонов, М. Шмарова // Физическая инженерия поверхности. — 2008. — Т. 6, № 1-2. — С. 58-60. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 1999-8074 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/7860 621.315.593 ru Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Создана перспективная пара полупроводников CdTe-ZnSe, в которой, кроме прямой передачи световых сигналов, будет обеспечено накопление зарядов. Фотодетектор данного типа будет работать без внешнего источника, если поликристаллический слой CdTe будет обладать аномально большим фотонапряжением (АФН). При этом повышено эффективность собирания излучения люминофора на 80%.
format	Article
author	Акбаров, К. Абдулхамидов, А. Алимов, Н. Отажонов, С.М. Шмарова, М.
spellingShingle	Акбаров, К. Абдулхамидов, А. Алимов, Н. Отажонов, С.М. Шмарова, М. Стимулирование аномального фотонапряжения под действием внешнего элек-трического поля в нанокристаллических структурах на основе CdTe-ZnSe с глубокими примесными уровнями
author_facet	Акбаров, К. Абдулхамидов, А. Алимов, Н. Отажонов, С.М. Шмарова, М.
author_sort	Акбаров, К.
title	Стимулирование аномального фотонапряжения под действием внешнего элек-трического поля в нанокристаллических структурах на основе CdTe-ZnSe с глубокими примесными уровнями
title_short	Стимулирование аномального фотонапряжения под действием внешнего элек-трического поля в нанокристаллических структурах на основе CdTe-ZnSe с глубокими примесными уровнями
title_full	Стимулирование аномального фотонапряжения под действием внешнего элек-трического поля в нанокристаллических структурах на основе CdTe-ZnSe с глубокими примесными уровнями
title_fullStr	Стимулирование аномального фотонапряжения под действием внешнего элек-трического поля в нанокристаллических структурах на основе CdTe-ZnSe с глубокими примесными уровнями
title_full_unstemmed	Стимулирование аномального фотонапряжения под действием внешнего элек-трического поля в нанокристаллических структурах на основе CdTe-ZnSe с глубокими примесными уровнями
title_sort	стимулирование аномального фотонапряжения под действием внешнего элек-трического поля в нанокристаллических структурах на основе cdte-znse с глубокими примесными уровнями
publisher	Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
publishDate	2008
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/7860
citation_txt	Стимулирование аномального фотонапряжения под действием внешнего элек-трического поля в нанокристаллических структурах на основе CdTe-ZnSe с глубокими примесными уровнями / К. Акбаров, А. Абдулхамидов, Н. Алимов, С.М. Отажонов, М. Шмарова // Физическая инженерия поверхности. — 2008. — Т. 6, № 1-2. — С. 58-60. — Бібліогр.: 2 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT akbarovk stimulirovanieanomalʹnogofotonaprâženiâpoddejstviemvnešnegoélektričeskogopolâvnanokristalličeskihstrukturahnaosnovecdteznsesglubokimiprimesnymiurovnâmi AT abdulhamidova stimulirovanieanomalʹnogofotonaprâženiâpoddejstviemvnešnegoélektričeskogopolâvnanokristalličeskihstrukturahnaosnovecdteznsesglubokimiprimesnymiurovnâmi AT alimovn stimulirovanieanomalʹnogofotonaprâženiâpoddejstviemvnešnegoélektričeskogopolâvnanokristalličeskihstrukturahnaosnovecdteznsesglubokimiprimesnymiurovnâmi AT otažonovsm stimulirovanieanomalʹnogofotonaprâženiâpoddejstviemvnešnegoélektričeskogopolâvnanokristalličeskihstrukturahnaosnovecdteznsesglubokimiprimesnymiurovnâmi AT šmarovam stimulirovanieanomalʹnogofotonaprâženiâpoddejstviemvnešnegoélektričeskogopolâvnanokristalličeskihstrukturahnaosnovecdteznsesglubokimiprimesnymiurovnâmi
first_indexed	2025-07-02T10:39:37Z
last_indexed	2025-07-02T10:39:37Z
_version_	1836531347889324032
fulltext	ФІП ФИП PSE, 2008, т. 6, № 1-2, vol. 6, No. 1-258 ВВЕДЕНИЕ Одним из недостатков известных фотодетек- торов является то, что он характеризуется пониженной фоточувствительностью из-за потерь, образующихся при передаче сигнала от сцинтиллятора к фотоприемнику, а также уменьшенной фоточувствительностью к из- лучению, вызывающему люминесценцию селенида цинка к ультрафиолетовым и рент- геновским лучам, и необходимость подклю- чения внешнего источника напряжения [1]. Целью работы является повышение фото- чувствительности к излучению, вызывающе- му люминесценцию селенида цинка (ZnSe) к ультрафиолетовым и рентгеновским лучам, путем прямой передачи фотосигнала от сцин- тиллятора к фотоприемнику за счет накопле- ния зарядов на поверхности фотоприемника и исключение источника внешнего напряже- ния. ЭКСПЕРИМЕНТ Расширение функциональных возможностей фотодетектора, по сравнению с известными, [1], решается тем, что фотодетектор излуче- ния, содержащий сцинтиллятор, снабжен фотоприемником и, они оптически связаны между собой, причем фотоприемник выпол- нен в виде АФН-пленки на основе поликрис- талла теллурида кадмия, легированного се- ребром, а сцинтиллятор выполнен в виде пластины из монокристалла селенида цинка. Способ изготовления сцинтилляционного фотодетектора излучения заключается в сле- дующем: пластину из селенида цинка поме- щают в камеру при вакууме 133,32⋅(10–4 – 10–5) под углом 40 – 45° к направлению моле- кулярного пучка и нормально к подложке, на- гревают ее до температуры 260 °С, затем тер- мическим напылением наносят слой теллу- рида кадмия со скоростью конденсации 0,35нм/с толщиной 1,2 мкм, проводят легиро- вание серебром из отдельного тигля (для ком- пенсации электропроводности теллурида кадмия и создания глубоких уровней в запре- щенной зоне, участвующих в возникновении фото-ЭДС). Масса легирующей примеси при этом составляет 0,3 ± 0,1 ат.% Ag от массы полупроводникового материала. Размеры кристаллических зерен поликри- сталлических пленок СdTE составляют 0,05 – 0,1 мкм. На рис. 1 приведена схема сцинтилляцион- ного фотодетектора излучения. Принцип дей- ствия сцинтилляционного фотодетектора из- лучения заключается в следующим: заряжен- ная частица проходит через сцинтиллятор, ионизирует атомы и молекулы и возбуждает их. Возвращаясь в исходное состояние, иони- зированные атомы и молекулы испускают фо- тоны в виде квантов света и попадают на по- верхность фотоприемника 2 – АФН-пленку теллурида кадмия за счет накопления зарядов и возникновения на ней напряжение без приложения внешнего поля. Этот фотосигнал напрямую передается от сцинтиллятора 1 к фотоприемнику 2, так как они оптически свя- заны между собой. Для определения фото- сигнала сцинтилляционный фотодетектор излучения освещают ультрафиолетовыми УДК 621.315.593 СТИМУЛИРОВАНИЕ АНОМАЛЬНОГО ФОТОНАПРЯЖЕНИЯ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СТРУКТУРАХ НА ОСНОВЕ CdTe-ZnSe С ГЛУБОКИМИ ПРИМЕСНЫМИ УРОВНЯМИ К. Акбаров, А. Абдулхамидов, Н. Алимов, С.М. Отажонов, М. Умарова Ферганский государственный университет Узбекистан Поступила в редакцию 06.03.2008 Создана перспективная пара полупроводников CdTe-ZnSe, в которой, кроме прямой передачи световых сигналов, будет обеспечено накопление зарядов. Фотодетектор данного типа будет работать без внешнего источника, если поликристаллический слой CdTe будет обладать аномально большим фотонапряжением (АФН). При этом повышено эффективность собирания излучения люминофора на 80%. ФІП ФИП PSE, 2008, т. 6, № 1-2, vol. 6, No. 1-2 59 или рентгеновскими лучами, вызывающими люминесценцию ZnSe. Ультрафиолетовый свет или рентгеновский луч, проходя через сцинтиллятор 1, переводит электроны из ва- лентной зоны в зону проводимости или с глубоких уровней в зону проводимости. Возвращаясь в исходное состояние (про- исходит излучительная рекомбинация), они испускают фотоны в виде квантов света и прямо попадают на АФН-пленку CdTe, при этом возникает фотосигнал, который снима- ют с контактов и регистрируют электромет- ром. АФН-пленка CdTe детектирует люминес- ценцию селенида цинка с малыми потерями на отражение от границы ZnSe – CdTe. Коэффициент отражения рассчитывают по формуле 1,0 7 8,0 7 6,24,3 21 21 ≈=−= + − = nn nn R , где R – коэффициент отражения от границы раздела между ZnSe и CdTe; n1 – показатель преломления ZnSe; n2 – показатель преломле- ния CdTe. Коэффициент отражения известных сцин- тилляционных фотодетекторов учитывает от- ражение на границе ZnSe и воздуха (n0 = 1), тогда R = 0,5. В нашем случае потеря фото- сигналов на отражение незначительна по сра- внению с известными фотодетекторами. Оце- ним изменение эффективности фотодетек- тора с АФН-пленкой: LR = R ⋅ L0, L′R = (R – ∆R)L0, где R – коэффициент отражения, L0 – интен- сивность падающего света, R L LL T R −= − = 1 0 0 , где Т – коэффициент пропускания. Тогда )(1 )( ' 0 00 RR L LRRL T ∆−−= ∆−− = , %100 1 1%100 1 )(1100' ⋅⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − ∆+=⋅ − ∆−−=⋅= R R R RR T Tx . Отсюда R R T Tx − ∆=∆=∆ 1 , 8,0 5,01 4,0 = − =∆x , т.е. эффективность на 80% увеличивается. Для определения значения фотосигнала фотодетектор на основе АФН-пленки теллу- рида кадмия освещают ультрафиолетовым светом со стороны сцинтиллятора ZnSe и спектрометром СФ-26 измеряют фото-ЭДС, она была равна 200 мВ (без АФН-слоя – 120 мВ). Затем сцинтиллятор возбуждают мягким рентгеновскими лучами (УРС-60 с трубкой 0,4 ВСВ-4С, напряжение на трубке равно 20 кВ), при этом оказалась, что ампли- туда сигнала равна 500 мВ (без АФН-слоя – 280 мВ). Фотосигнал между контактами изме- ряют электрометром. Для определения фоточувствительности структуры CdTe-ZnSe рассчитывают оптичес- кую энергию ионизации глубоких уровней, измеряют спектральную характеристику тока короткого замыкания слоя теллурида кадмия, легированного серебром, которая в интервале энергии квантов света hν = 0,45 – 2,7 эВ обу- словлена АФН-пленкой теллурида кадмия (рис. 2). В слое теллурида кадмия фото-ЭДС возникает как при возбуждении зона-зона, так и из глубоких уровней с энергией опти- ческой ионизации, равной 1,04; 1,15; 1,32 эВ, чем охватываются практически все полосы люминесценции селенида цинка (рис. 2, кри- вая 2). Для определения фоточувствительности АФН-пленки теллурида кадмия, легирован- ного серебром (CdTe:Ag), измеряют спектры в режимах фотопроводимости при фронталь- ном освещении. Кривая 3 на рис. 3. характе- ризует полярность приложенного поля, кото- рая совпадает с полярностью АФН-пленки теллурида кадмия; кривая – 2, когда поляр- ность приложенного поля противоположна. Аномальное фотонапряжение пленки теллу- рида кадмия определяют путем измерения фотопроводимости в зависимости от направ- ления приложенного извне электрического Рис. 1. Схема сцинтилляционного фотодетектора излу- чения на основе CdTe-ZnSe: 1 – ZnSe, 2 – CdTe:Ag, 3 – контакты. К. АКБАРОВ, А. АБДУЛХАМИДОВ, Н. АЛИМОВ, С.М. ОТАЖОНОВ, М. УМАРОВА ФІП ФИП PSE, 2008, т. 6, № 1-2, vol. 6, No. 1-260 поля. Приложенное электрическое поле сти- мулирует возникновение АФН-эффекта. В области края поглощения теллурида кадмия возникает большой АФН, приводящий к из- менению знака фотопроводимости. Выде- ленный фотосигнал АФН совпадает со зна- ком фото-ЭДС (кривая 1). Это обусловлено тем, что приложенное электрическое поле втягивает носители в область асимметричных барьеров, из-за чего возрастает фото-ЭДС (кривая 1). Управляя влиянием барьеров на поверх- ности CdTe и у поверхности ZnSe, можно по- лучать как одинаковые, так и разные знаки фото-ЭДС в двух областях энергии квантов света, равных 1,4 ÷ 1,7 эВ и 1,9 ÷ 2,3 эВ (рис. 3). Важной особенностью АФН-пленки на ос- нове теллурида кадмия является ее автоном- ный характер, что представляет особый инте- рес в пленочной оптоэлектронике, в качестве преобразователя излучения при ультрафиоле- товых и рентгеновских излучениях, в широ- ком диапазоне принимаемого электромагнит- ного излучения. ЛИТЕРАТУРА 1. Патент Япония № 59-21185кл. НО2L 31/00,05. – 1984. 2. Рыжиков В.Д., Гальчинецкий Л.П., Старжин- ский Н.Г.//Поверхность Рентгеновские, син- хроннотронные и нейтронные исследования. – 2002. Рис. 2. Спектры Iфп,, Iкз АФН-пленок CdTe:Ag на гете- роструктуре CdTe-ZnSe при фронтальном освещении. Рис. 3. Спектры Iфп АФН-пленок CdTe:Ag, полученных на ZnSe, при фронтальном освещении: 1– когда поляр- ность приложенного поля совпадает с полярностью АФН и противоположно – 2. Uвн = 14 В. STIMULATION ANOMALOUS PHOTORESISTANCE UNDER ACTION EXTERNAL ELECTRIC FIELD IN NANOCRYSTALLINE STRUCTURE CdTe-ZnSe WITH DEEP IMPURITY LEVELS A. Abdulhamidov, K. Akbarov, N. Alimov, M. Umarova, S. Otajonov It is created perspective couple of CdTe-ZnSe semi- conductors, in which charge accumulation will be provided, expert light signals direct transimition. This photodetector will work with out an external source, if polycrystall CdTe film has anomal large photoresistance (APV), besides the effectivity of luminophor irradiation gathering up to 80 % is in- creased. СТИМУЛЮВАННЯ АНОМАЛЬНОЇ ФОТОНАПРУГИ ПІД ДІЄЮ ЗОВНІШНЬОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО ПОЛЯ В НАНОКРИСТАЛІЧНИХ СТРУКТУРАХ НА ОСНОВІ CdTe-ZnSe ІЗ ГЛИБОКИМИ ПРИМІСНИМИ РІВНЯМИ К. Акбаров, А. Абдулхамідов, Н. Алімов, С.М. Отажонов, М. Умарова Створено перспективну пару напівпровідників CdTe-ZnSe, у якій, крім прямої передачі світлових сигналів, буде забезпечене нагромадження заря- дів. Фотодетектор даного типу буде працювати без зовнішнього джерела, якщо полікристалічний шар CdTe буде володіти аномально великою фотонапругою (АФН). При цьому підвищено ефективність збирання випромінювання люміно- фора на 80%. СТИМУЛИРОВАНИЕ АНОМАЛЬНОГО ФОТОНАПРЯЖЕНИЯ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В...

Репозитарії

Схожі ресурси