Реєстраційний номер
0220U101543,
0119U100308
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Принципи керування оптичними і фотоелектричними властивостями гібридних метал-напівпровідникових плівок та структур нанодіодного типу.
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Кондратенко Сергій Вікторович, Доктор фізико-математичних наук
Дата реєстрації
12-02-2020
Організація виконавець
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Опис етапу
Об’єкт дослідження – взаємодія електромагнітного випромінювання оптичного діапазону з гібридними метал-напівпровідниковими наноструктурованими плівками, що містять нанорозмірні частинки Ge, SiGe, GeSn, (In,Ga)As, Au, Ag, Cu; фотоелектричні перетворювачі на основі гетероструктур InGaAs/GaAs, SiGe/Si/ GeSn/Ge/Si, PEDOT:PSS/Si.
Мета дослідження – розробка наукових засад отримання гібридних наноструктурованих плівок з напівпровідниковими і металевими компонентами з наперед заданим комплексом оптичних і фотоелектричних властивостей, а також визначення придатності і доцільності використання зазначених об’єктів в оптоелектроніці і фотовольтаїці.
Методи дослідження – спектральна та багатокутна еліпсометрія, спектроскопія фотолюмінесценції, фотоструму, фотое.р.с., нестаціонарна спектроскопія глибоких рівнів, термостимульована провідність, атомно-силова мікроскопія, електронна мікроскопія, рентгенівська дифрактометрія, раманівське розсіювання світла, кінетичні та температурні вимірювання фотоелектричних та люмінесцентних характеристик, квантово-механічне моделювання зонної структури та оптичних констант тонких плівок.
Встановлено, що ширина забороненої зони GeSn в Γ- та L-точках зони Бріллюена зменшуються при збільшенні вмісту Sn, а деформації призводять до збільшення концентрації Sn, при якій відбувається перехід до прямозонного матеріалу. Виявлено та ідентифіковано нові електронні рівні пасток та вперше показано вплив дефектів на кінетичні властивості та рекомбінацію носіїв заряду в структурах InAs/InGaAs та pin діодів GaAs із квантовими точками InAs.
Опис продукції
Встановлено, що ширина забороненої зони GeSn в Γ- та L-точках зони Бріллюена зменшуються при збільшенні вмісту Sn, а деформації призводять до збільшення концентрації Sn, при якій відбувається перехід до прямозонного матеріалу. Виявлено та ідентифіковано нові електронні рівні пасток та вперше показано вплив дефектів на кінетичні властивості та рекомбінацію носіїв заряду в структурах InAs/InGaAs та pin діодів GaAs із квантовими точками InAs. Проаналізовано механізми електропровідності та визначено спектр інтерфейсних станів в залежності від типу структури та морфології нанокластерів Ge і SiGe у фоточутливих метал-
напівпровідникових бар’єрних структурах на основі кремнію. Встановлено механізми формування потенціальних бар’єрів та енергії глибоких рівнів в гетероструктурах PEDOT:PSS/Ge/Si з нанокластерами Ge та сонячних елементах на основі PEDOT:PSS/Si, з’ясовано вплив металевої наноструктурованої плівки на перебіг процесів рекомбінації. Встановлено, що збудження поверхневих плазмонів в металевих наночастинках доданих до полімеру PEDOT:PSS призводить до збільшення к.к.д. сонячних елементів на основі гібридних гетероструктур полімер-Si за рахунок ефектів локального підсилення.
Автори роботи
Даценко Олександр Іванович
Деренко Сергій Сергійович
Джаган Володимир Миколайович
Зеленський Сергій Євгенович
Кованжі Петро Олександрович
Колесник Олександр Сергійович
Кондратенко Сергій Вікторович
Макаренко Олексій Володимирович
Недбаєва Людмила Василівна
Поперенко Леонід Володимирович
Пророк Василь Васильович
Розуван Станіслав Генадійович
Стащук Василь Степанович
Стукаленко Вікторія Віталіївна
Шарапа Андрій Іванович
Юргелевич Ірина Владиславівна
Яблочков Сергій Михайлович
Яблочкова Катерина Сергіївна
Ямпольський Андрій Леонідович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
