ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ НА ОСНОВЕ ПОРИСТОГО НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ


https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-4-284-289

Полный текст:


Аннотация

Рассмотрены особенности технологии изготовления, а также результаты исследования морфологии, электрофизических и фотоэлектрических свойств фоточувствительных структур на основе кремния, содержащих слои карбида кремния и пористого кремния. Пористый слой создан на поверхности монокристаллических подложек кремния методом электролитического травления во фторсодержащих растворах. Использованы пластины с разным микрорельефом поверхности — полированной, шлифованной, текстурированной. Карбидизация образцов, приводящая к образованию гетероструктур SiC/Si, проведена методом газотранспортной эндотаксии в потоке водорода в вертикальном реакторе с холодными стенками с использованием графитового контейнера. Исследованы структура и состав изготовленных гетероструктур SiC/Si на разных типах структурированной поверхности поликристаллического и монокристаллического кремния, включая поверхность пористого слоя кремния. Показано, что в процессе эндотаксии на всех типах поверхности образуется фаза монокристаллического карбида кремния кубической модификации. Проведено исследование морфологии изготовленных структур методами растровой и просвечивающей электронной микроскопии. Зафиксировано наличие нитевидных образований различной структуры на поверхностях без пор, которые идентифицированы как карбидокремниевые, а также цилиндрических или конических образований на пористой поверхности, природа которых неясна. Построены графики вольт−амперных и ампер−ваттных характеристик для всех типов изготовленных структур, общий вид которых свидетельствует
о наличии в них нескольких потенциальных барьеров. Проанализированы фотоэлектрические свойства структур и перспективность их использования в фотоэлектрических преобразователях солнечных элементов. 


Об авторах

Н. В. Латухина
ФГБОУ ВПО «Самарский государственный университет», ул. Акад. Павлова, д. 1, Самара, 443011, Россия
Россия

кандидат техн. наук, доцент



А. С. Рогожин
ФГБОУ ВПО «Самарский государственный университет», ул. Акад. Павлова, д. 1, Самара, 443011, Россия
Россия

аспирант



С. Сайед
ФГБОУ ВПО «Самарский государственный университет», ул. Акад. Павлова, д. 1, Самара, 443011, Россия
Россия

магистрант



В. И. Чепурнов
ФГБОУ ВПО «Самарский государственный университет», ул. Акад. Павлова, д. 1, Самара, 443011, Россия
Россия

кандидат техн. наук, доцент



Список литературы

1. Garcia−Linares, P. Advances on multijunction solar cell characterization aimed at the optimization of real concentrator performance / P. Garcia−Linares, C. Dominguez, P. Voarino, P. Besson, M. Baudrit // AIP Conf. Proc. − 2014. − V. 1616. − P. 110.

2. Conebeer, G. Silicon nanostructures for third generation photovoltaic solar cells / G. Conebeer, M. Green, R. Corkish, Y. Cho, E.−C. Cho, C.−W. Jiang, T. Fangsuwannarak, E. Pink, Y. Huang, T. Puzzer, T. Trupke, B. Richards, A. Shalav, K.−L. Lin // Thin Solid Films. − 2006. − V. 511/512. − P. 654—662.

3. Bisi, O. Porous silicon: a quantum sponge structure for silicon based optoelectronics / O. Bisi, S. Ossicini, L. Pavesi // Surf. Sci. Rep. − 2000. − V. 38. − P. 1—126.

4. Bilyk, T.Yu. Improvement of silicon solar cells performance by using of nanostructured silicon layer / T. Yu. Bilyk, M. M. Melnichenko, O. M. Shmyryeva, K. V. Svezhentsova // Электроника и связь (Електроніка та зв’язок, Electronics and Communications). − 2010. − V. 6(59). − P. 101—106.

5. Латухина, Н. Новые перспективы старых материалов: кремний и карбид кремния / Н. Латухина, В. Чепурнов, Г. Писаренко // Электроника НТБ. − 2013. − No 4(00126). − С. 104—110.

6. Латухина, Н. В. Кремний и карбид кремния: новые перспективы развития / Н. В. Латухина, В. И. Чепурнов, Г. А. Писаренко, А. С. Рогожин // Сб. трудов 12 Междунар. науч. конф.−шк. «Материалы нано−, микро−, оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение». − Саранск, 2013. − С. 35.

7. Латухина, Н. В. Структуры с макропористым кремнием для фотопреобразователей на кремниевой подложке / Н. В. Латухина, Н. А. Нечаева, В. А. Храмков, А. В. Волков, А. Н. Агафонов // Тонкие пленки в оптике и наноэлектронике. Сб. докл. 18 Междyнар. симп. − Харьков, 2006. − Т. 2. − С. 207—211.

8. Латухина, Н. В. Фотоэлектрические свойства структур с микро− и нанопористым кремнием / Н. В. Латухина, Т. С. Дереглазова, С. В. Ивков, А. В. Волков, В. А. Деева // Изв. Самарского научного центра РАН. − 2009. − Т. 11, No 3(29). − С. 66—71.

9. Латухина, Н. В. Фоточувствительная матрица на основе пористого микрокристаллического кремния / Н. В. Латухина, Г. А. Писаренко,А.В.Волков,В.А.Китаева//Вестн.Самарского гос. ун−та. Естественно−науч. сер. − 2011. − No 5 (86). − C. 115—121.

10. Чепурнов, В. И. Пат. No 2370851. Способ самоорганизующейся эндотаксии моно 3C−SiC на Si подложке / В. И. Чепурнов / Заявл. 01.2006.

11. Латухина, Н.В. Фоточувствительные гетероструктуры на основе пористого нанокристаллического кремния для ФЭП / Н. В. Латухина, А. С. Рогожин // Кн. тез. IX Междунар. конф. и VIII Школы молодых ученых «Кремний−2012». − СПб., 2012. − С. 257—258.

12. Яровой, Г. П. Кремниевые фотоэлектрические преобразователи для космической и авиационной отрасли / Г. П. Яровой, Н. В. Латухина, А.С. Рогожин, А.С. Гуртов, С.В. Ивков, С.И. Миненко // Изв. СНЦ РАН. − 2012. − Т. 14, No 1(2). − С. 521—524.

13. Кузнецов, В. Л. Общие закономерности формирования углеродных наноструктур и нитевидных кристаллов карбида кремния на поверхности металлических катализаторов / В. Л. Кузнецов, А. Н. Усольцева, И. Н. Мазов // Российский хим. журнал. − 2004. − Т. XLVIII, No 5. − С. 37—45.

14. Харламов, А.И. Полые наноструктуры карбида кремния /А.И. Харламов, Н.В. Кириллова, С.Н. Каверина // Теоретическая и экспериментальная химия. − 2002. − Т. 38, No 4. − С. 232—237.

15. Wei, B.Q. Simultaneous growth of silicon carbide nanorods and carbon nanotubes by chemical vapor deposition / B. Q. Wei, J. W. Ward, R. Vajtai, P. M. Ajayan, R. Ma, G. Ramanath // Chem. Phys. Lett. − 2002. − V. 354, iss. 3–4. − P. 264—268.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Латухина Н.В., Рогожин А.С., Сайед С., Чепурнов В.И. ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ НА ОСНОВЕ ПОРИСТОГО НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2014;(4):284-289. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-4-284-289

For citation: Latukhina N.V., Rogozhin A.S., Saed S., Chepurnov V.I. Photosensitive Heterostructures on the Basis of Nanocrystal Porous Silicon. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2014;(4):284-289. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-4-284-289

Просмотров: 318

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1609-3577 (Print)
ISSN 2413-6387 (Online)