Структурні, оптичні та електрофізичні властивості плівок CdSe та ZnSe і гетеропереходів на їх основі

Abstract

Дисертаційна робота присвячена дослідженню морфології поверхні, структурно-фазового стану, оптичних і електрофізичних властивостей плівок CdSe і ZnSe та гетеропереходів (ГП) на їх основі, отриманих методом термічного випаровування у квазізамкненому об’ємі, моделюванню основних експлуатаційних характеристик сонячних елементів (СЕ) на основі ГП p–ZnTe/n– CdSe і n–ZnSe/n–CdSe, визначенню їх оптимальних фізичних та конструкційних параметрів. У роботі проведено комплексне дослідження морфології поверхні, структурних та субструктурних особливостей плівок CdSe та ZnSe залежно від фізико–технологічних умов їх конденсації. Досліджено зв’язок оптичних та електрофізичних властивостей селенідів з їх структурно-фазовим станом. Установлені режими отримання структурно досконалих плівок, придатних для використання у приладобудуванні. Наведено результати дослідження процесів відбиття, поглинання світла та генерації електронно-діркових пар у СЕ на основі ГП р–ZnTe/n–CdSe і n–ZnSe/n–CdSe. Подаються результати розрахунку оптичних втрат, пов’язаних із поглинанням та відбиттям світла у допоміжних шарах багатошарової структури скло/p-СuO/p-ZnTe/n-CdSe, яка може бути використана як СЕ. В умовах освітлення АМ-1,5 розраховано темнові і світлові ВАХ СЕ та залежності квантового виходу від довжини хвилі випромінювання залежно від таких параметрів моделювання, як товщина базового та віконного шарів, температура експлуатації. У результаті моделювання були встановлені оптимальні конструкційні параметри фотоперетворювачів, що забезпечують максимальний ККД СЕ. З урахуванням результатів моделювання експериментально були отримані гетеросистеми p–ZnTe/n–CdSe та досліджені їх морфологія, структурні, субструктурні та електрофізичні властивості, визначений механізм струмопроходження у ГП. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/36704

Диссертационная работа посвящена исследованию морфологии поверхности, структурно-фазового состояния, оптических и электрофизических свойств пленок CdSe и ZnSe и гетеропереходов (ГП) на их основе, полученных методом термического испарения в квазизамкнутом объеме, моделированию основных эксплуатационных характеристик солнечных элементов (СЭ) на основе ГП p– ZnTe/n–CdSe и n–ZnSe/n–CdSe, определению их оптимальных физических и конструктивных параметров. В работе проведено комплексное исследование морфологии поверхности, структурных и субструктурных особенностей пленок CdSe и ZnSe в зависимости от физико-технологических условий их конденсации. Исследована связь оптических и электрофизических свойств селенидов с их структурно-фазовым состоянием. В результате установлены режимы получения структурно совершенных пленок селенидов, пригодных для использования в приборостроении. Приведены результаты исследования процессов отражения, поглощения света и генерации электронно-дырочных пар в СЭ на основе ГП р–ZnTe/n–CdSe и n–ZnSe/n–CdSe. Представлены результаты расчета оптических потерь, связанных с поглощением и отражением света во вспомогательных слоях многослойной структуры стекло/p-СuO/p-ZnTe/n-CdSe, которая может быть использована как СЭ. В условиях освещения АМ-1,5 рассчитаны темновые и световые ВАХ СЭ и зависимости квантового выхода от длины волны излучения в зависимости от таких параметров моделирования, как толщина базового и оконного слоев, температура эксплуатации. В результате моделирования были установлены оптимальные конструкционные параметры фотопреобразователей, обеспечивающих максимальный КПД СЭ. С учетом результатов моделирования экспериментально были получены гетеросистемы p-ZnTe/n-CdSe и исследованы их морфология, структурные, субструктурные и электрофизические свойства, определен механизм токопрохождения в ГП. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/36704

This thesis is devoted to investigation of the surface morphology, structure–phase state, optical and electro-physical properties of CdSe and ZnSe films and hetero–junctions (HJ) on their base obtained be close–spaced vacuum sublimation (CSVS) technique, modeling the general working characteristics of p–ZnTe/n–CdSe and n–ZnSe/n–CdSe HJs, determination their optimal physical and constructional parameters. In this work was carried out a complex investigation of the surface morphology, structural and sub–structural features of CdSe and ZnSe films depend on their physical and technological condensation conditions. Was researched a connection between optical (electro–physical) selenides properties and their structure–phase state. Were estimated regimes obtaining the structurally ideal films suitable for usage in device– making branch. At first it was carried out an investigation of Raman scattering spectra of ZnSe polycrystalline films obtained at different substrate temperatures by CSVS method. On spectra were observed peaks which were interpreted as TO and LO modes and their phonon replicas. A shift of 1LO–phonon replica in a red-spectral range compare to it’s position in a bulk material says about the films tension due to thermal deformations. A presence of a high–order numbers of LO-modes confirms our conclusion of structural investigation about the high films quality.thermal deformations. A presence of a high–order numbers of LO-modes confirms our conclusion of structural investigation about the high films quality. Presented results of investigation the light’s reflectance and absorbance processes, electron–hole pairs generation in SC based on р–ZnTe/n–CdSe and n– ZnSe/n–CdSe HJs. It was carried out a measurement of optical losses connected to the light’s absorption and reflection in auxially layers of multi–layered glass/p–CuO/p– ZnTe/n–CdSe structure, which may be used as SC. At AM-1.5 lighting condition were measured dark and light IV–curves and “quantum efficiency–wavelength” dependencies depend on the next modeling parameters: base and window layer’s thickness, working temperature. As a result of a modeling procedure were estimated optimal construction parameters of photo–convertors which ensure the maximal efficiency of SC. With taking into account resylts of the modeling, were experimentally obtained p–ZnTe/n–CdSe hetero–systems and were investigated their morphology, structural, sub-structural and electro–physical properties and determined their currenttransition mechanism in HJ. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/36704