Исследование промежуточных слоёв диода с барьером Шоттки Al-pCdTe-Мо

В данной работе исследован промежуточный слой в структуре барьера Шоттки Al-pCdTe. Рентгенофазный анализ и фотоэлектрический метод исследования показали, что промежуточный слой между Al и pCdTe достаточно сложен по составу. В нем имеются все три α-β-γ модификации Al₂O₃ и тонкий слой композитного...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2012
Hauptverfasser:	Мирсагатов, Ш.А., Музафарова, С.А., Ачилов, А.С., Мовлонов, А.А.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України 2012
Schriftenreihe:	Физическая инженерия поверхности
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/98933
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Исследование промежуточных слоёв диода с барьером Шоттки Al-pCdTe-Мо / Ш.А. Мирсагатов, С.А. Музафарова, А.С. Ачилов, А.А. Мовлонов // Физическая инженерия поверхности. — 2012. — Т. 10, № 1. — С. 78–84. — Бібліогр.: 22 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-98933
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-989332016-04-20T03:02:31Z Исследование промежуточных слоёв диода с барьером Шоттки Al-pCdTe-Мо Мирсагатов, Ш.А. Музафарова, С.А. Ачилов, А.С. Мовлонов, А.А. В данной работе исследован промежуточный слой в структуре барьера Шоттки Al-pCdTe. Рентгенофазный анализ и фотоэлектрический метод исследования показали, что промежуточный слой между Al и pCdTe достаточно сложен по составу. В нем имеются все три α-β-γ модификации Al₂O₃ и тонкий слой композитного материала c составом (С60)1-x-(СdTe)x с x ≥ 0.5. Общая толщина промежуточного слоя согласно емкостным и рентгеноструктурным измерениям составляет не более ~200 Å. Показано, что в структуре Al-pCdTe базовый материал, в основном, состоит из однородного слоя CdTe кубической модификации. У даній роботі досліджений проміжний шар у структурі бар’єра Шоттки Al-pCdTe. Рентгенофазний аналіз і фотоелектричний метод дослідження показали, що проміжний шар між Al і pCdTe досить складний за складом. У ньому є всі три α-β-γ модифікації Al₂O₃ і тонкий шар композитного матеріалу із складом (С60)1-x-(СdTe)x з x і 0.5. Загальна товщина проміжного шару відповідно до ємнісних і рентгеноструктурних вимірів становить не більше ~200 Å. Показано, що в структурі Al-pCdTe базовий матеріал, в основному, складається з однорідного шару CdTe кубічної модифікації. In the given work the intermediate layer in structure of barrier Шоттки Al-pCdTe is investigated. Рентгенофазный the analysis and a photo-electric method of research have shown, that the intermediate layer between Al and pCdTe is combined enough on structure. In it there are all three α-β-γ updatings Al₂O₃ and a thin layer of a composit material c structure (С60)1-х-(СdTe)x with x ≥ 0.5. The general thickness of an intermediate layer according to capacitor and roentgenostructuring to measurements makes no more than ∼200 Å. It is shown, that in structure Al-pCdTe a base material, basically, consists of homogeneous layer CdTe of cubic updating. 2012 Article Исследование промежуточных слоёв диода с барьером Шоттки Al-pCdTe-Мо / Ш.А. Мирсагатов, С.А. Музафарова, А.С. Ачилов, А.А. Мовлонов // Физическая инженерия поверхности. — 2012. — Т. 10, № 1. — С. 78–84. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. 1999-8074 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/98933 53.043;53.023;539.234. ru Физическая инженерия поверхности 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	В данной работе исследован промежуточный слой в структуре барьера Шоттки Al-pCdTe. Рентгенофазный анализ и фотоэлектрический метод исследования показали, что промежуточный слой между Al и pCdTe достаточно сложен по составу. В нем имеются все три α-β-γ модификации Al₂O₃ и тонкий слой композитного материала c составом (С60)1-x-(СdTe)x с x ≥ 0.5. Общая толщина промежуточного слоя согласно емкостным и рентгеноструктурным измерениям составляет не более ~200 Å. Показано, что в структуре Al-pCdTe базовый материал, в основном, состоит из однородного слоя CdTe кубической модификации.
format	Article
author	Мирсагатов, Ш.А. Музафарова, С.А. Ачилов, А.С. Мовлонов, А.А.
spellingShingle	Мирсагатов, Ш.А. Музафарова, С.А. Ачилов, А.С. Мовлонов, А.А. Исследование промежуточных слоёв диода с барьером Шоттки Al-pCdTe-Мо Физическая инженерия поверхности
author_facet	Мирсагатов, Ш.А. Музафарова, С.А. Ачилов, А.С. Мовлонов, А.А.
author_sort	Мирсагатов, Ш.А.
title	Исследование промежуточных слоёв диода с барьером Шоттки Al-pCdTe-Мо
title_short	Исследование промежуточных слоёв диода с барьером Шоттки Al-pCdTe-Мо
title_full	Исследование промежуточных слоёв диода с барьером Шоттки Al-pCdTe-Мо
title_fullStr	Исследование промежуточных слоёв диода с барьером Шоттки Al-pCdTe-Мо
title_full_unstemmed	Исследование промежуточных слоёв диода с барьером Шоттки Al-pCdTe-Мо
title_sort	исследование промежуточных слоёв диода с барьером шоттки al-pcdte-мо
publisher	Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
publishDate	2012
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/98933
citation_txt	Исследование промежуточных слоёв диода с барьером Шоттки Al-pCdTe-Мо / Ш.А. Мирсагатов, С.А. Музафарова, А.С. Ачилов, А.А. Мовлонов // Физическая инженерия поверхности. — 2012. — Т. 10, № 1. — С. 78–84. — Бібліогр.: 22 назв. — рос.
series	Физическая инженерия поверхности
work_keys_str_mv	AT mirsagatovša issledovaniepromežutočnyhsloëvdiodasbarʹeromšottkialpcdtemo AT muzafarovasa issledovaniepromežutočnyhsloëvdiodasbarʹeromšottkialpcdtemo AT ačilovas issledovaniepromežutočnyhsloëvdiodasbarʹeromšottkialpcdtemo AT movlonovaa issledovaniepromežutočnyhsloëvdiodasbarʹeromšottkialpcdtemo
first_indexed	2025-07-07T07:15:10Z
last_indexed	2025-07-07T07:15:10Z
_version_	1836971470590312448
fulltext	78 ВВЕДЕНИЕ Теллурид кадмия является основным материа- лом для создания детекторов жесткого рентге- новского и γ-излучения, которые широко при- меняются в науке, технике, медицине и дру- гих областях. Большие атомные номера ком- понент материала Z = 48 (Cd) и Z = 52 (Te) обеспечивают более высокую эффективность по сравнению с детекторами на основе крем- ния. Большая ширина запрещенной зоны тел- лурида кадмия (1.5 эВ) обеспечивает работу без криогенного охлаждения. Применение в детекторе CdTe предполагает высокое удель- ное сопротивление материала, значить его высокую чистоту и совершенство кристал- лической структуры. Эти требования в зна- чительной степени ослабляются, если один из омических контактов к CdTe заменить контактом Шоттки [1 – 3]. Бесспорным пре- имуществом CdTe детекторов с диодом Шот- тки являются малые темновые токи и благо- приятные условия для собирания зарядов, ге- нерированных при поглощении высокоэнер- гетических квантов. Несмотря на достигнутые технические ус- пехи в создании диодов Шоттки [1 – 4], ряд физических вопросов соответствующих к ди- одам Шоттки, изготовленных на основе CdTe, остаются невыясненными. Как показали, ис- следования последних лет, что в гетероген- ной системе металл-полупроводник обра- зуется промежуточный слой [5 – 7], который значительной степени может повлиять на вы- ходные параметры структуры. При этом ато- УДК 53.043;53.023;539.234. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ СЛОЁВ ДИОДА С БАРЬЕРОМ ШОТТКИ Al-pCdTe-Мо Ш.А. Мирсагатов, С.А. Музафарова, А.С. Ачилов, А.А. Мовлонов Физико-технический Институт АН РУз (Ташкент) Узбекистан Поступила в редакцию 03.01.2012 В данной работе исследован промежуточный слой в структуре барьера Шоттки Al-pCdTe. Рентгенофазный анализ и фотоэлектрический метод исследования показали, что промежу- точный слой между Al и pCdTe достаточно сложен по составу. В нем имеются все три α-β-γ модификации Al2O3 и тонкий слой композитного материала c составом (С60)1-x-(СdTe)x с x ≥ 0.5. Общая толщина промежуточного слоя согласно емкостным и рентгеноструктурным измерениям составляет не более ~200 D. Показано, что в структуре Al-pCdTe базовый мате- риал, в основном, состоит из однородного слоя CdTe кубической модификации. Ключевые слова: промежуточный слой, емкостные и рентгеноструктурные измерения, базовый материал. У даній роботі досліджений проміжний шар у структурі бар’єра Шоттки Al-pCdTe. Рентге- нофазний аналіз і фотоелектричний метод дослідження показали, що проміжний шар між Al і pCdTe досить складний за складом. У ньому є всі три α-β-γ модифікації Al2O3 і тонкий шар композитного матеріалу із складом (С60)1-x-(СdTe)x з x і 0.5. Загальна товщина проміжного шару відповідно до ємнісних і рентгеноструктурних вимірів становить не більше ~200 D. Пока- зано, що в структурі Al-pCdTe базовий матеріал, в основному, складається з однорідного шару CdTe кубічної модифікації. Ключові слова: проміжний шар, ємнісні та рентгеноструктурні виміри, базовий матеріал. In the given work the intermediate layer in structure of barrier Шоттки Al-pCdTe is investigated. Рентгенофазный the analysis and a photo-electric method of research have shown, that the intermediate layer between Al and pCdTe is combined enough on structure. In it there are all three α-β-γ updatings Al2O3 and a thin layer of a composit material c structure (С60)1-х-(СdTe)x with x ≥ 0.5. The general thickness of an intermediate layer according to capacitor and roentgenostructuring to measurements makes no more than ∼ 200 D. It is shown, that in structure Al-pCdTe a base material, basically, con- sists of homogeneous layer CdTe of cubic updating. Keywords: intermediate layer, capacitor and roentgenostructuring measurements, base material.  Ш.А. Мирсагатов, С.А. Музафарова, А.С. Ачилов, А.А. Мовлонов, 2012 79ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 1, vol. 10, No. 1 мная и электронная структура металла су- щественно влияет на физико-химические процессы, протекающие на границе раздела: металл-полупроводник. Так как, взаимо- действие между металлом и полупроводни- ком определяется не только от типа хими- ческой связи полупроводника, но значи- тельной степени определяется структурно- морфологическими характеристиками тон- кого металлического слоя барьера Шоттки и омического контакта типа pCdTe-Mo. В ре- зультате, они влияют на интенсивность диф- фузионных процессов и фазообразование в переходных слоях в диодной структуре. По- этому исследование реального строения дио- да с барьером Шоттки Al-pCdTe и омического контакта pCdTe-Mo.представляет не только научно-фундаментальный, но и практический интерес. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ Образцы и методики исследования. Диоды Шоттки изготовлены способом напыления тонкого металлического слоя из чистого алю- миния Al в вакууме ~10–5 Торр на поверхность крупноблочных пленок теллурида кадмия pCdTe cо столбчатой структурой зерен. Тыль- ным контактом служил молибденовая Мо подложка особой чистоты. Пленки pCdTe имели удельное сопротивление ρ ≈ 105 – 107 WЧсм и время жизни неосновных носителей порядка τ = 10–7 – 10–6 с. Толщина пленок pCdTe составляла ~30 mm. Размеры зерен поликристаллического pCdTe находятся в пределах от 100 до 150 µm, зерна охватывают всю толщину пленки. Активационный анализ [8] и измерение оже-спектроскопии [9] показывают, что на поверхности таких пленок pCdTe, выращен- ных методом сублимации в потоке водорода имеются избыток атома углерода С, вероят- но, которые на поверхности пленок pCdTe по- ступают из графитового тигля, откуда испа- ряется порошок теллурид кадмия в процессе синтеза в потоке водорода [10]. Установлено, что с повышением температуры испарения порошка из тигля увеличивается количество атомов углерода С на поверхности пленок pCdTe. Верхний контакт Al имел площадь от S ≈ 4 мм2 до S ≈ 1 cм2. Такая структура с верхним металлическим слоем с площадью S ≈ 7 мм2 имела обратный ток ~(2 ÷ 5)⋅10–9A и коэффициент выпрямления k = Iп/Iобр=10 3 ÷ 104 (при V = 10 В) с толщиной верхнего кон-такта Al d ~ 0,1 mm. Для выяснения реального строения ба- рьера Шоттки Al-pCdTe проводились рент- геноструктурный фазовый анализ. Спек- тральное распределение фоточувствитель- ности и вольт-фарадные характеристики сня- ты в прямом и обратном направлениях тока. Рентгеноструктурный анализ проводился на установке ДРОН-2 (Cu-излучение, Ni-фильтр) Информационная глубина которого состав- ляет 300 nm. Чувствительность метода рентге- нофазного анализа составляла ~5%. Фазовый состав переходного слоя диода Шоттки исследован также фотоэлектричес- ким, неразрушающим методом [11]. Спектра- льная зависимость фоточувствительности структуры измерялась на монохроматоре 3МР-3 при комнатной температуре. Погреш- ность измерения составляла не более 2 ÷ 3%. Источником излучения служила ксеноновая лампа типа ДКСШ-1000, работающая в ре- жиме минимально допустимой мощности, которая обеспечивала световой поток 53000 лм и яркость до 120 Мкд/м2 с центральным световым пятном. Вольт-фарадной характеристикой опреде- лены концентрация равновесных носителей тока в pCdTe и оценена толщина оксидного слоя Al2О3 между слоем Al и pCdTe. C(V)-ха- рактеристика измерялась при частоте f ≈ 465 кГц при комнатной температуре, которая по форме идентична в области частот 100 кHz – 5 MHz. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Рентгеноструктурный анализ. С целью выяснения реального строения структур ба- рьера Шоттки Al/pCdTe проводился рентге- ноструктурный фазовый анализ на установ- ке ДРОН-2 (Cu-излучение, Ni-фильтр). Ин- формационная глубина, которого составляет 300 нм. Чувствительность метода рентгено- фазного анализа составляла ~5%. Параметры решетки CdTe вычислены по формуле: Ш.А. МИРСАГАТОВ, С.А. МУЗАФАРОВА, А.С. АЧИЛОВ, А.А. МОВЛОНОВ 80 2 2 2 2 2 2 a ad k l N = = + +� (1) и формуле Вульфа-Брегга: sin 2 N a πθ = , (2) где, θ – брегговский угол, определенный по рентгенограмме N = �2 + k2 + l2 – индексы Миллера, θ составлял: 6.485 D, 6.486 D, 6.487 D. Относительная погрешность при вы- числении составлял соответственно 0.062, 0.077, 0.093%. Размер кристаллитов возрастает до 1 – 2 мкм и имеет ярко выраженную треу- гольную форму (характерную для кубической фазы). Результаты рентгеноструктурного ана- лиза структур Al/рCdTe сопоставлении с дан- ным работы [12] представлены на дифракто- грамме (рис. 1). Пленки CdTe. На дифрактограмме (рис. 1) ярко выделяются рефлексы углов Брэгга, соот- ветствующих в основном теллурида кадмия кубической модификации. По рентгенограмме видно, что пленки CdTe синтезируются в кристаллографичес- ких направлениях (111), (220), (311), (400). Аналогичные данные рентгенограммы, бы- ли получены также авторами других работ, в которых пленки выращивались методами электроосаждения [13], лазерного парового осаждения [14], сублимации в замкнутом объеме [16]. Рефлексы с индексами (111) в рентгенограмме являются самыми интен- сивными. Это означает, что данная плос- кость ориентирует структуру пленок CdTe как сфалеритная. Наличие других пиков с рефлексами (220), (311) и (400) свидетельс- твует о том, что пленки CdTe имеют куби- ческую, гранецентрированную решетку с координационным числом 12 [16, 17]. Резу- льтаты проведенного индексирования и дактилоскопического сравнения с набором эталонных рентгенограмм ASTM [12], по- казывают, что выращенные пленки CdTe ку- бической модификации и однородны. Это также подтверждает вычисленные индексы Миллера: 6.486 D, 6.485 D и 6.487 D по фор- муле N = �2 + k2 + l2 для трех больших пи- ков на рентгенограмме, которые хорошо со- впадают с величиной постоянной решетки α = 6.482 D теллурида кадмия кубической модификации. Относительная погрешность вычисления индексов Миллера составляла соответственно 0,062; 0,077 и 0,093% для указанных пиков на рентгенограмме. Оксид Al2O3. В результате сопоставления стандартных ASTM [12] с эксперименталь- ными, выясняется, что наряду с основным веществом – CdTe, имеется оксид алюминия – Al2O3 и его различные устойчивые модифи- кация: α-Al2O3, β-Al2O3, γ-Al2O3 [18]. Веро- ятно, они образуются в процессе вакуумного нанесения алюминия на поверхность pCdTe. Анализ диаграммы состояния системы Al-O [19] показывает (pис. 3), что твердофазный Al вполне может образовать оксид Al2O3 в ва- кууме 10–5 – 10–4 торр сравнительно при не- высоких температурах. Соединение α-Al2O3 является полупроводниковым материалом n-типа проводимости шириной запрещен- ной зоны Eg = 2.5 эВ [18]. Этот полупровод- ник имеет весьма высокое удельное сопроти- вление ρ ≈ 1012 Ом⋅см при комнатной темпе- ратуре. Различные модификации соедине- ния Al2O3, вероятно, отличаются между собой по оптическим и электрофизическим свойст- вам. Оценки рентгеноструктурного анализа показывают, что общая толщина окисных слоев алюминия составляет d ≈ 150 – 200. На рис. 2 приведено спектральное распре- деление фоточувствительности диода с ба- рьером Шоттки Al-pCdTe в коротковолновой, а на рис. 3 – в длинноволновой области спек- тра при комнатной температуре. На рис. 2, 3 четко проявляются пики при следующих дли- нах волн: λ2 = 460,2 нм (2), λ3 = 485 нм (3), λ4=665,4 нм (4), λ5=733,4 нм (5), λ6= 790,6 нм Рис. 1. Дифрактограмма структуры барьера Шоттки Al-pCdTe CdTe в излучении медного анода при фоку- сировке по Бреггу-Брентано. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ СЛОЁВ ДИОДА С БАРЬЕРОМ ШОТТКИ Al-pCdTe-Мо ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 1, vol. 10, No. 1 81ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 1, vol. 10, No. 1 (6). Кроме этого в области длин волн ∆λ= 444 – 450 нм (1) наблюдается плечо, т.е. посто- янство фоточувствительности. Для обнаруженных пиков и плечо в спект- ральной зависимости распределения фото- чувствительности, кроме пика (5) при λ5 = 733,4 нм, определены края фундаментального поглощения λк.ф.п с помощью экстраполяции длинноволнового края максимумов фоточув- ствительности на ось l. Для этих краев фун- даментального поглощения вычислены ши- рины запрещенных зон Eg, как в [11], которые оказались равные: Eg1 = 2.56 эВ (плечо), Eg2 = 2.41 эВ, Eg3 = 2.25 эВ, Eg4 = 1.62 эВ, и Eg6 = 1.51 эВ соответственно. Разумеется, эти значения ширины запрещенных зон относят- ся химическим соединениям, присутствую- щих на границе раздела Al-pCdTe. Значение Eg1 = 2.56 эВ практически совпадает со зна- чением ширины запрещенной зоны Eg α-Al2O3, которая равна ~2,5 эВ [19]. Отличие между значениями Eg, определенных фото- электрическим методом и литературными данными составляет 0.06 эВ. Это объясняется тем, что при экстраполяции длинноволно- вого края плеча на ось l допускается опре- деленная погрешность. Так как поглощение фотонов происходит не только в указанном материале (α-Al2O3), но и также происходит поглощение фотонов с ним стыкующем ма- териале. Поэтому происходит неточность в определении края фундаментального погло- щения, которая в свою очередь приводить к погрешности в определении Eg для оксида алюминия. Предполагается, что значения Eg2 = 2.41 эВ, Eg3 = 2.25 эВ, относятся к β- и γ-модификациям соединения оксида Al2O3 [19]. Пик λ3 = 665,4 нм соответствует CdTe гек- сагональной модификации, так как по зна- чению краю фундаментального поглощения (λк.ф.п ≈ 764,5 нм) этого пика определенная ширина запрещенной зоны Eg4 = 1.62 эВ хо- рошо совпадает с шириной запрещенной зо- ны данной модификации теллурида кадмия, определенной по измерениям фотолюминес- ценции [20]. Пик λ4 = 733,4 нм относится, по- видимому, композитному материалу (С60)1-x- (СdTe)x при x = 0.5. Согласно [10] в спектре фотолюминесценции пленки состава (С60)1-x -(СdTe)x при x = 0.5 начинает доминировать линия 730 нм. Вероятно, атомы углерода С находящиеся на поверхности пленки теллу- рида кадмия формируют тонкий слой такого композитного материала. Что касается пика при λ5 = 790,6 нм, то он соответствует, теллу- рида кадмия кубической модификации, так как его край фундаментального поглощения дает значение ширины запрещенной зоны равной Eg6 = 1.51 нм [20]. Промежуточный слой Mo-pCdTe. Как по- казано в [9] В диодах Шоттки Al/pCdTe между металлическим контактом Mo и полупровод- ником pCdTe образуется также промежуточ- ный слой, который значительно определяет выходных параметров структуры (прибора). Для изучения строения границы Мo-СdTe пленку теллурида кадмия отделяли от мо- либденовой подложки и изучали отдельно поверхность пленки, прилегающей к подлож- ке и подложки, прилегающей к пленке (рис. 4). Рис. 2. Спектральное распределение фоточувствитель- ности барьера Шоттки Al- pCdTe в коротковолновой области спектра. Рис. 3. Спектральное распределение фоточувствитель- ности барьера Шоттки Al-pCdTe в длинноволновой области спектра. Ш.А. МИРСАГАТОВ, С.А. МУЗАФАРОВА, А.С. АЧИЛОВ, А.А. МОВЛОНОВ 82 Получено, что исходная молибденовая подложка не содержит на своей поверхнос- ти оксидов. Оксиды молибдена МоО3 и по- являются в процессе синтеза, в результаты контакта нагретой молибденовой подложки остаточным О2 кислородом в системе. Ок- сид МоО3 также проявляет себя как высоко- омный полупроводник n-типа [18, 19]. Из выше изложенных данных следует, что промежуточный слой на границе раздела Al-pCdTe по составу разнообразный и доста- точно сложный. Однако можно утверждать с уверенностью, что в этом слое определяю- щую роль играют окиси алюминия разной мо- дификации. Поскольку α-β-γ-Al2O3 являются высокоомными материалами то, структура Al-pCdTe практически должна проявлять себя как МОП-структура. На рис. 5 показано схема строения струк- туры Al-pCdTe. Исследования показывают реальное стро- ение структур барьера Шоттки Al/рCdTe с по- мощью рентгеновского фазового анализа, и построена их схема строения, которая имеет следующую последовательность: Мо + МоО2 + CdTe + Al2О3 + Al. Это, несомненно, должно отражаться и на вольт-фарадной характеристике исследуемой структуры. Действительно вольт-фарадная характеристика Al-pCdTe структуры, снятая при частоте f = 465 кГц подобна C(V)-ха- рактеристике МОП-структуры (рис. 6) с полу- проводником р-типа проводимости [22]. Из- вестно, что по вольт-фарадной характеристи- ке МОП-структуры в режиме обогащения можно оценить толщину окисного слоя по ве- личине емкости на плато, и концентрацию равновесных основных носителей заряда в приповерхностном слое полупроводника в режиме объединения. Таким путем прове- денная оценка дает, для толщины окисного слоя d ≈ 200 D, которая неплохо согласуется с данными рентгеноструктурного метода. При оценке толщин d использована формула пло- ского конденсатора C = (εS/d) и взято значение диэлектрической проницаемости е окиси алюминия Al2O3 = 10,5 [18]. Разумеется, что величина d ≈ 200 D харак- теризует толщину всех модификаций Al2O3, так как они по данным фотоэлектрического измерения являются широкозонные и по ве- личине Eg не так сильно отличаются. Эффек- тивная концентрация равновесных носите- лей заряда определенная по C(V)-характе- ристике оказалась Nэфф ≈ 1.2⋅1014 нм–3, которая практически совпадает с концентрацией ды- рок исходной пленки pCdTe. Рис. 4. Рентгенограмма строения границы Мo-СdTe на молибденовой подложке. Рис. 5. Схема реального строения структур барьера Шоттки Al-pCdTe Мо + МоО3 + CdTe + Al203 + Al. Рис. 6. Вольт-фарадная характеристика барьера Шоттки Al-pCdTe при частоте f = 465 кГц. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ СЛОЁВ ДИОДА С БАРЬЕРОМ ШОТТКИ Al-pCdTe-Мо ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 1, vol. 10, No. 1 83ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 1, vol. 10, No. 1 Дальнейшее исследование влияния выяв- ленных оксидов на границах структур на па- раметры электрофизических и фотоэлектри- ческих свойств имеет большой научный ин- терес сточки зрения по обеспечению ста- бильности полупроводниковых приборов на их основе. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Проведенный рентгенофазный анализ и ис- следование спектрального распределения фо- точувствительности структуры барьера Шот- тки Al-pCdTe показали, что в структуре обра- зуется промежуточные слои, между метал- лической подложкой молибдена Мо-CdTe в основном полупроводниковый оксид МоО3 и на границе раздела Al-CdTe имеются все три α-β-γ-модификации оксида Al2O3, которые достаточно сложные по составу, также тон- кий слой композитного материала c составом (С60)1-x-(СdTe)x с x ≥ 0.5. Согласно по емкост- ным и рентгеноструктурным измерениям об- щая толщина промежуточного слоя не более d ≈ 200 D. Показано, что базовый материал преимущественно состоит из CdTe кубичес- кой модификации. ЛИТЕРАТУРА 1. Takahashi T., Watanabe S.//IEEE Trans. Nucl. Sci. – 2001. – Vol. 48. – P. 950. 2. Watanabe S., Takahashi T., Okada Y., Sato G., Kouda M., Mitani T., Kabayashi Y., Nakaza- wa K., Kuroda Y., Onishi M.//IEEE Trans. Nucl. Sci – 2002. – Vol. 49. – P. 210. 3. Tanaka T., Kabayashi T., Mitani T., Nakaza- wa K., Oonuki K., Sato G., Takahashi T., Wata- nabe S.//New Astronomy Reviews. – 2004. – Vol. 48. – P. 309. 4. Косяченко Л., Склярчук В., Маслянчук О., Грушко Е., Гнатятюк В., Аoki Т., Hatanana- ka Y.//Письма ЖТФ. – 2006. – Т. 32, Вып. 24. – С. 29-36. 5. Стриха В.И., Бузанева Е.В. Физические ос- новы надежности контактов металл-полупро- водник в интегральной электронике//М. Радио и связь. – 1987. – C. 254. 6. Бреза Ю., Венгер Е., Конакова Р. Кудрик Я., Литвин О., Литвин П., В.В. Миленин//По- верхность. – T. 19-98, № 5. – С. 110-127. 7. Беляев А.Е., Болтовец Н.С., Иванов В.Н и др.//ФТП.–2009.– Т. 43, № 11. – C. 1468-1472. 8. Мирсагатов Ш.А., Шамирзаев С.Х., Махму- дов М.А., Садыков С.И.//Гелиотехника. – 1998. – № 5. – С. 20-25. 9. Алиев А., Мирсагатов Ш., Музафарова С., Абдувайитов А.А.//Сб. трудов междунар. конф. “Фундаментальные и прикладные воп- росы физики” (Ташкент). – 2004. –С. 211-214. 10. Когновицкий C., Нащекин А., Соколов Р., Со- шников И., Конников С.//Письма в ЖТФ. 2003. – Т. 29, Вып. 11. – С. 79-85. 11. Музафарова C., Айтбаев Б., Мирсагатов Ш., Дуршимбетов Ж., Жанабергенов Ж.//ФТП. – 2008. – Т. 42, Вып.12. – С. 1409-1414. 12. American Society for Testing of Materials. ASTM-Powder diffraction tile search manner alphabetical listing and search section of frequ- ently Encountered phase’s inorganic. – USA, 1976. 13. Silvia Bonilla, EnriqueA. Dachiele A. Electro- chemical deposition and characterization of CdTe polycrystalline thin films//Thin solid films. – 1991. – T. 204, № 2. – Р. 397-403. 14. Compaon Bhat A., Tabory C., Liu S., Nquy- en M., Audinli A., Tsien L.H., Bohn R.G. Fab- rication of CdTe solar cells by laser-drivin phy- sical vapor deposition. Solar Cells. – 1991. – Vol. 30, № 1. – Р.79-88. 15. Gil Yong Chung Sung Chan Park, Кurn Cuo, Byung Tae Aim. Electrical properties of CdTe films prepared by close-spaced sublimation with screen printed source layers//J. Appl. Phys. – 1995. – Vol. 78, № 9. – Р. 5493-5498. 16. Ормонт Б.Ф. Введение в физ. химию и крис- таллохимию полупроводников. – М.: Выс- шая школа, 1968. – 203 с. 17. Ежовский Ю.К, Калинкин И.П, Муравье- ва К.К, Алексовский В.Б. Синтез эпитакси- альных пленок CdTe//Известия АНСССР. Неорганические материалы. – 1973. – Т. 9, № 7. – С. 1115-1120. 18. Кристаллохимические и физические свойства полупроводниковых веществ. Справочник. – М.: Из-во стандартов, 1973. – 102 с. 19. Физико-химические свойства окислов. Спра- вочник/Под. ред. Самсонова Г.В. – М.: Металлургия, 1978. 20. Chadi D.J.//Appl. Phys. Lett.– 1991. – Vol. 59, No. 27. – P. 3589 . 21. Винчелл А.Н. Оптические свойства искусст- венных минералов/Пер. с англ. – М.: Мир, 1972. – 526 c. 22. Зи С. Физика полупроводниковых приборов. T. 2. – М.: Мир, 1984. – 455 с. Ш.А. МИРСАГАТОВ, С.А. МУЗАФАРОВА, А.С. АЧИЛОВ, А.А. МОВЛОНОВ 84 LITERATURA 1. Takahashi T., Watanabe S.//IEEE Trans. Nucl. Sci. – 2001. – Vol. 48. – P. 950. 2. Watanabe S., Takahashi T., Okada Y., Sato G., Kouda M., Mitani T., Kabayashi Y., Nakaza- wa K., Kuroda Y., Onishi M.//IEEE Trans. Nucl. Sci. – 2002. – Vol. 49. – P. 210. 3. Tanaka T., Kabayashi T., Mitani T., Nakaza- wa K., Oonuki K., Sato G., Takahashi T., Wata- nabe S.//New Astronomy Reviews. – 2004. – Vol. 48. – P. 309. 4. Kosyachenko L., Sklyarchuk V., Maslyanc- huk O., Grushko E., Gnatyatyuk V., Aoki T., Hatananaka. Y.//Pisma ZhTF. – 2006. – T. 32, Vyp. 24. – S. 29-36. 5. Striha V.I., Buzaneva E.V. Fizicheskie osnovy nadezhnosti kontaktov metall-poluprovodnik v integralnoj ‘elektronike//M. Radio i svyaz. – 1987. – C. 254. 6. Breza Yu., Venger E., Konakova R. Kudrik Ya., Litvin O., Litvin P., Milenin V.V.//Poverhnost. – T. 19-98, № 5. – S. 110-127. 7. Belyaev A.E., Boltovec N.S., Ivanov V.N i dr./ /FTP. – 2009. – T. 43, № 11. – C. 1468-1472. 8. Mirsagatov Sh.A., Shamirzaev S.H., Mahmu- dov M.A., Sadykov S.I.//Geliotehnika. – 1998. – № 5. – S. 20-25. 9. Aliev A., Mirsagatov Sh., Muzafarova S., Abdu- vajitov A.A.//Sb. trudov mezhdunar. konf. “Fundamentalnye i prikladnye voprosy fiziki” (Tashkent). – 2004. – S. 211-214. 10. Kognovickij C., Naschekin A., Sokolov R., Sosh- nikov I., Konnikov S.//Pisma v ZhTF. 2003. – T. 29, Vyp. 11. – S. 79-85. 11. Muzafarova C., Ajtbaev B., Mirsagatov Sh., Dur- shimbetov Zh., Zhanabergenov Zh.//FTP. – 2008. – T. 42, Vyp. 12. – S. 1409-1414. 12. American Society for Testing of Materials. ASTM-Powder diffraction tile search manner alphabetical listing and search section of frequ- ently Encountered phase’s inorganic. – USA, 1976. 13. Silvia Bonilla, EnriqueA. Dachiele A. Electro- chemical deposition and characterization of CdTe polycrystalline thin films//Thin solid films. – 1991. – T. 204, № 2. – Р. 397-403. 14. Compaon Bhat A., Tabory C., Liu S., Nquy- en M., Audinli A., Tsien L.H., Bohn R.G. Fab- rication of CdTe solar cells by laser-drivin phy- sical vapor deposition. Solar Cells. – 1991. – Vol. 30, № 1. – Р. 79-88. 15. Gil Yong Chung Sung Chan Park, Kurn Cuo, Byung Tae Aim. Electrical properties of CdTe films prepared by close-spaced sublimation with screen printed source layers//J. Appl. Phys. – 1995. – Vol. 78, № 9. – Р. 5493-5498. 16. Ormont B.F. Vvedenie v fiz. himiyu i kristallo- himiyu poluprovodnikov. – M.: Vysshaya shkola, 1968. – 203 s. 17. Ezhovskij Yu.K, Kalinkin I.P, Muraveva K.K, Aleksovskij V.B. Sintez epitaksialnyh plenok CdTe//Izvestiya ANSSSR. Neorganicheskie materialy. – 1973. – T. 9, № 7. – S. 1115-1120. 18. Kristallohimicheskie i fizicheskie svojstva polu- provodnikovyh veschestv. Spravochnik. – M.: Iz-vo standartov, 1973. – 102 s. 19. Fiziko-himicheskie svojstva okislov. Spravochnik/ Pod. red. Samsonova G.V. – M.: Metallurgiya, 1978. 20. Chadi D.J.//Appl. Phys. Lett.– 1991. – Vol. 59, No. 27. – P. 3589 . 21. Vinchell A.N. Opticheskie svojstva iskusstven- nyh mineralov/Per. s angl. – M.: Mir, 1972. – 526 c. 22. Zi S. Fizika poluprovodnikovyh priborov. T. 2. – M.: Mir, 1984. – 455 s. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ СЛОЁВ ДИОДА С БАРЬЕРОМ ШОТТКИ Al-pCdTe-Мо ФІП ФИП PSE, 2012, т. 10, № 1, vol. 10, No. 1

Исследование промежуточных слоёв диода с барьером Шоттки Al-pCdTe-Мо

Institution

Ähnliche Einträge