Search academic texts

Registration Number

0821U101653, PhD dissertation

Status

Доктор філософії

Date

19-05-2021

popup.evolution

o

Title

Defective subsystem, optical and electrical properties of impurity-free and doped cadmium telluride films.

Author

Mazur Tetiana M.,

popup.head Prokopiv Volodymyr V.
popup.opponent Korbutiak Dmytro Vasylovych
popup.opponent Rubish Vasyl Mykhailovych
popup.review Budzulyak Ivan Mykhailovych
popup.review Salii Yaroslav Petrovych

Description

На основі проведених експериментальних досліджень та відповідних теоретичних розрахунків виконано аналіз впливу парофазної технології тонких плівок на основі кадмій телуриду на формування системи дефектів, яка визначає комплекс їх структурних, електричних та оптичних властивостей для практичного застосування у якості матеріалів для систем оптоелектроніки та фотоелектричного перетворення енергії.У другому розділі дисертації наведено загальні принципи використовуваних у роботі методів синтезу бінарного CdTe (ізотермічний відпал, двотемпературний відпал), контролю відхилення від стехіометрії та осадження з парової фази: метод «гарячої стінки» та метод відкритого випаровування у вакуумі. Вказано на технологічні особливості використовуваних установок. Детально описано методику формування наноструктурованих поверхневих шарів легуванням із водних розчинів та отримання шарів p-CdTe. Визначено технологічні фактори, які впливають на структурні, електричні та оптичні властивості таких шарів. Наведено перелік використовуваних методів контролю якості плівок (хімічний та фазовий склади, морфологія поверхні та мікротвердість тонких плівок на основі CdTe) та опис відповідного обладнання: атомно-силова та електронна скануюча мікроскопія, профілометр, інтерферометр. Виконано аналіз оптичних та спектральних методів дослідження, наведено опис застосовуваних у роботі спектральної установки для вивчення оптичного поглинання, оптичного відбивання, модулятора оптичного випромінювання, установки для дослідження λ-модульованих оптичних спектрів, установки для вимірювання спектрів фотолюмінесценції, дифракційного монохроматора, фотопомножувача. Особливості вимірювання електричних параметрів тонких плівок СdTe досліджено за допомогою функціональної установки автоматизованих вимірювань фотоелектричних параметрів імпедансних напівпровідникових плівок, а також наведено перелік використовуваного програмного забезпечення для обробки отриманих експериментальних даних. У третьому розділі виконано аналіз кристалічної структури кристалів і плівок CdTe та запропоновано квазіхімічні рівняння нестехіометричних плівок кадмій телуриду. На основі використання квазіхімічних рівнянь визначено залежності рівноважної концентрації переважаючих власних атомних дефектів від парціального тиску пари кадмію і температури відпалу. Виконано аналіз поведінки домінуючих власних точкових дефектів у плівках кадмій телуриду та їх експериментального підтвердження методами фотолюмінесценції. Досліджено оптичні та електричні властивості плівок СdТе. Проведено серію тестових вимірювань імпедансних зразків. Проаналізовано фоточутливість плівок CdTe, яка є ефективним параметром у визначенні фотопровідності. Також розглянуто перспективи застосування тонкоплівкових гетероструктур CdTe в сонячній енергетиці. Досліджено електричні властивості шарів, утворених легуванням поверхні кристалу СdТе домішками Ca та Li. Встановлено, що розрахований коефіцієнт дифузії для йонів Li виявився більш ніж у тричі вищий, ніж для йонів Ca, оскільки йонний радіус Lі значно менший (76 пм проти 99 пм для Са). Розрахована питома електропровідність поверхневого шару n-типу, при однакових концентраціях легуючої домішки і часах витримки, виявилася вищою більш ніж на порядок. Це дозволило зменшити загальний опір в 10-20 разів при переході від легування Са до легування Li.

Registration Date

2021-06-04

popup.nrat_date

2021-06-04