химический каталог




Фотопроводящие окислы свинца в электронике

Автор В.А.Извозчиков, О.А.Тимофеев

влении кислорода и последующей термической обработкой Э. Г. Петцольдом и др. получены фотоэлектрически чувствительные тонкопленочные (~ 10 мкм) сэндвич-структуры Sn02—РЬО—Bi203—Ag (In, Ga, Hg).

Такая структура демонстрирует эффект выпрямления с коэффициентом по току до ^ 103 (рис. 67) и обладает значительной ФЭЧ с максимумами спектральных распределений фототока при запорном смещении, тока короткого замыкания и вентильной фото-э. д. с. при освещении РЬО через прозрачный 5п02-электрод в окрестности hv = 2,7 эВ.

ЛАХ линейны в запорном и сублинейны (с показателем ? ^ 0,6) в пропускном направлениях, что свидетельствует о хорошем разделении пар полем перехода в фотодиодном режиме и о процессах рекомбинации через экспоненциально-распределенные по энергиям ловушки.

В вентильном режиме система генерирует фотонапряжение холостого хода ?/?. ? до 2,6 В при плотности тока короткого замыкания /к з = 2,3 мкА/см2. В интервале плотностей падающего по-

134

тока излучения ?? = 3·10 4^ 1,2-10 2 Вт/см2 квантовая эффективность в максимуме ФЭЧ достигает 0,42 электрон/квант. Нагрузочные характеристики имеют коэффициент заполнения ж 0,4, а энергетический к. п. д. структуры как преобразователя энергии в фотовольтаическом режиме » 0,1%.

Зависимость Ux. х от /к. 3 описывается типичным для фотоэлементов с ?—/г-переходом выражением:

?/х.х-Л (Ше)1п[1 + (/ф//5)1,

где А = 1,5 в области линейной ЛАХ до освещенностей ~ 103 лк; /ф и /s — фототок и ток насыщения соответственно (/ф = /к. 3)-

Рис. 67. Зависимости плотности фототока структуры от напряжения при различной интенсивности облучения (а) (мВт/см2):

/ — 2; 2 — 5; 3 — 12

и зависимости от интенсивности облучения (б)

/ — фото-э. д. с. холостого хода; 2 — плотности тока короткого замыкания

О. К. Гасанов на основе структуры Sn02—РЬОт— Ag изготовил ТОПЗ-фотодиоды с коэффициентом выпрямления темнового тока более 106 о. е., генерирующие фото-э. д. с. до 0,7 В на участке насыщения. Фотодиоды представляют собой высокоомный тонкий слой РЬОт с квазисобственной проводимостью, ограниченный у контактов п+- и р+-прослойками. Прослойки формируются при сильном легировании узких приэлектродных областей висмутом, сурьмой и серебром. Такого же типа системы с коэффициентом выпрямления по току ~ 104 были изготовлены и на основе сурика Ю. X. Паландузяном и др.

Сочетание фотопроводящих окислов в виде сэндвич-слоев открывает также возможности для создания гетеропереходов и сверхрешеток с модулированной по толщине зонной структурой.

Гальванический элемент с твердым электролитом РЬО. В. И. Гинзбург и В. И. Веселовский в 1952 г., исслеДуя фотогальва-

135

нический эффект (ФГЭ) на анодно-окисленных электродах, обнаружили, что на свинцовом электроде процесс делится на «быструю» стадию (изменение при освещении проводимости поверхностного •слоя окисла РЬ и скачка потенциала на границе полупроводник — металл) и «медленную» (фотохимическое выделение кислорода). В H2S04 спектральное распределение ФГЭ характеризовалось полосой от 254 до 636 нм с максимумом около 400 нм, а в Na(OH) — от 366 до 636 нм с максимумом около 540 нм. Время релаксации ФГЭ ? ? 10~2-г-10-3 с. Как продолжение этих работ, в [37] описан фотогальванический элемент, полученный анодированием свинца в серной кислоте. При постоянной разности потенциалов 1,21 В по отношению к водороду на поверхности РЬ формируется ориентированная плоскостью (110) параллельно подложке тетрагональная РЬО. Элемент состоял цз свинца, РЬОт (которая играла роль твердого электролита) и серебряного электрода в форме сетки, вжимавшейся в РЬОт. Напряжение разомкнутой цепи элемента достигало 0,6 В, а ток короткого замыкания 1 мкА в воздухе, насыщенном водяными парами. В вакууме /к. 3 падал в течение нескольких .дней на четыре порядка. Достаточно интенсивное освещение приводило к возрастанию напряжения на 0,2 В, а тока — на три порядка, что, по мнению автора работы [37], связано с внутренним фотоэффектом в слое РЬОт, вследствие которого уменьшается ионное сопротивление цепи.

Исходя из того, что изменение свободной энергии связано с э. д. с. уравнением AG = nFg, где F — число Фарадея, ? — число НЗ, участвующих в реакции, автор рассматривает реакцию РЬ + 1/2 02 -> РЬО, которой соответствует S = 0,98 В.

На поверхности РЬО проходят следующие реакции:

Н20->Н+ + ОН~; 2H+ + V202 + 2e^H20; 20Н- + РЬО РЬ (ОН)2 + О2-; РЬ (ОН)2^РЬО + Н20.

Вода рассматривается либо как катализатор, либо как среда для переноса зарядов от РЬО к серебряному электроду. Катодом элемента служит РЬ. Теория работы элемента основывается на анализе вероятности переноса зарядов через слой РЬО электронами и кислородными вакансиями с реакцией на внутренней поверхности окисла: РЬ -> РЬО + 02^каИс + 2е.

26. Диэлектрические покрытия и стекла

Многослойные диэлектрические покрытия, содержащие РЬО.

Ю. В. Набойкин и др. [13] изготовили многослойные зеркала и интерференционные светофильтры из чередующихся слоев РЬО и криолита. Девятислойное зеркало характеризовалось максимумом

J 36

страница 58
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61

Скачать книгу "Фотопроводящие окислы свинца в электронике" (1.48Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Супермаркет техники KNSneva.ru предлагает цена компьютера - поставщик техники для дома и бизнеса в Санкт-Петербурге.
знак учебный на автомобиль купить в украине
фаркопы для porsche купить
стенд для лампочек купить

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.04.2017)