Гетеропереход

Широкозонный фотовольтаический преобразователь. Основой солнечной батареи является фотопреобразователь, в котором имеются полупроводниковые структуры с внутренним электрическим полем. Эти структуры приводят к разделению рождённых светом носителей тока и генерации фото-ЭДС. Такими структурами являются р-п-переход, барьер Шоттки и гетеропереход. Общепринято считать, что эффективность фотовольтаического преобразования не может быть высокой. Это мнение основано на эффективности солнечных элементов, чей КПД не превышает 20% для коммерческих и порядка 30% для лабораторных образцов. Однако столь низкая эффективность больше обусловлена характеристиками солнечного спектра, чем предельными физическими ограничениями самого фотовольтаического преобразователя. Основная проблема солнечного спектра — его ширина отношение средней энергии фотона к ширине спектра на половине высоты — порядка единицы. Для эксимерных газовых источников это отношение порядка 10-20. В этом случае эффективность преобразования определяется соотношением между энергией фотонов и шириной запрещённой зоны Eg) материала преобразователя. [c.280]

Фотоэлектроды с р-п-переходом или гетеропереходом [c.76]

Мы кратко рассмотрели принцип действия р—п-перехода в гомогенном по составу полупроводнике. Дальнейшие исследования [20, с. 61 ] показали, что многие свойства полупроводниковых приборов можно улучшить, используя так называемые гетеропереходы — контакты двух различных по химическому составу полупроводников. Энергетическая зонная модель и инжекционные свойства гетероперехода, а также область применения его определяются опять же условиями изготовления. Успехи в этой области связаны прежде всего с успехами физико-химии и технологии эпитаксиального выращивания кристаллов. Среди большого числа различных методов эпитаксиального роста полупроводниковых кристаллов широкое распространение получил метод жидкостной эпитаксии [21 ]. Он стал основным при изготовлении многих важных полупроводниковых приборов [20, с. 61 и 92]. [c.464]

Применение низкотемпературных методов эпитаксии решает не только проблему создания гетеропереходов с [c.61]

При возникновении в гетеропереходе пограничных химических связей на контактной поверхности устанавливаются два термических независимых равновесия а) равновесие электрохимических потенциалов (уровней Ферми) б) равновесие электроотрицательностей (Эа = Эв). в результате равновесия Эд = Эв возникают жестко закрепленные заряды на границе раздела фаз (двойной слой), равновесие уровней Ферми приводит к образованию слоя пространственного заряда, размеры которого определяются дебаевскими длинами и реализуются для систем 51—5Ю2 Се—5102. [c.40]

Потенциальные возможности метода П — Ж—К далеко еще не исчерпаны. Путем осаждения, например, Аи на 51 с последующим ростом по механизму П —Ж—К можно получать электронные микросхемы. Изменяя состав газовой фазы, получают полупроводниковые гетеропереходы. [c.339]

Рис. 65. Гетеропереход между полупроводниками р- и ге-типа

Слева относительно изгиба нанотрубка будет металлической, а справа — полупроводниковой. Таким образом, изогнутая нанотрубка представляет собой гетеропереход металл — полупроводник. Теперь, если рассмотреть левый и правый отрезок нанотрубки изолированно с разных сторон относительно ее изгиба, то электроны на уровне Ферми обладают разной энергией. При объединении отрезков выигрыш в энергии приведет [c.389]

Однако простое варьирование галогенидного состава МК не всегда позволяет полностью использовать потенциальные возможности Т-Ьп-систем, вследствие энергетических затруднений перехода фотоиндуциро-ванных носителей заряда из одной фазы в другую. Одним из возможных способов преодоления энергетического барьера является допирование зоны гетероперехода примесными ионами. Нами была проделана работа по установлению закономерностей процесса кристаллизации Т-Ьп-кристаллов А На1 в присутствии ионов С(1(П), определению влияния ионов С(1(11) на фотографические свойства подобных МК [1]. [c.94]

Свечеьпе в постоянном электрическом поле возникает лишь у люминофоров, подвергшихся специальной обработке (см. стр. 138). Суть последней заключается в том, что на поверхности зерен кристаллов создаются условия для гетероперехода, например ugS ZnS. Интенсивное свечение в этом случае возможно лишь в отсутствие диэлектрика (или при минимальном его содержании). [c.129]

В последние годы развиты методы создания нанокомпозитов на основе покрытия и заполнения нанопор в подложках керамического типа. Один из таких методов - золь-гель метод был рассмотрен ранее. Основная идея, стоящая за этими исследованиями - использование большой внутренней поверхности керамики как шаблона для создания по-лупроводниковьк гетеропереходов с экстремально большой площадью. [c.171]

В настоящее время существуют технологии получения нелегированного и р-типа легированного алмаза, поэтому основное внимание сосредоточено на исследовании фотовольтаических структур на основе униполярных барьерных структур (барьер Шоттки) и гетеропереходов между алмазной плёнкой и другим полупроводником п- или р-типа. В частности, в работе [60] было показано, что существует целый ряд металлов, с которыми алмаз образует контакт Шоттки. В то же время, с Т1С и некоторыми другими материалами образуется омический контакт. Природа контакта зависит также от способа обработки поверхности алмаза перед нанесением металлизации. Таким обра- [c.282]

К наиболее интересным видам полупроводниковых лазеров относятся следующие. ) Для видимой и близкой инфракрасной области спектра это лазер на арсениде галлия (>. = = 0,84 мкм) или лазер на основе тройного соединения ОаАз -хРх (при 0<х<0,4). Изменение показателя состава X приводит к изменению ширины запрещенной зоны, и поэтому длина волны излучения лежит в области 0,84 мкм к 0,6 мкм. Лазер на основе арсенида галлия с двойным гетеропереходом может работать при комнатной температуре в непрерывном режиме. Лазер такого типа особенно привлекателен как передающий элемент линии связи на основе волоконной оптики. 2) Для средней инфракрасной области спектра это лазеры на основе соединений, содержащих соли свинца, в частности тройные соединения РЬ51-д 5е е (4 мкм < X < [c.55]

Метод анализа слоев микронной толщины может быть использован для решения широкого круга задач, связанных с исследован ие.м распреде.тения примесей в твердых телах, в частности для изучения диффузии, закономерностей распределения донорных и акцепторных примесей в области р — -перехода и гетероперехода, для определения состава и толщины различных ]юкрытий, а также исследования тонких пленок. Как известно, разработка и усовершенствование различных ме- [c.151]

Широкие программы изменения состава интересны и для примесей, и для сплавообразующих компонентов, В последнем случае кристалл, если мы имеем дело с полупроводником, представляет собой материал с программированным изменением ширины запрещенной зоны, т. е. объект с широким гетеропереходом, свойства которого могут существенным образом отличаться от свойств ставшего уже классическим узкого гетероперехода. Следует, однако, отметить, что в отличие от узких программ, широкие программы изменения состава практически совсем не изучены. Объясняется это не только отсутствием интересных идей в этой области, но и, в первую очередь, неразработанностью способов изготовления кристаллов с такими программами. В то же время ясно, что кристалл постоянного состава является частным случаем кристалла с широкой программой изменения состава. Поэтому многие методы и оценки, предложенные и разработанные для задач выравнивания состава, могут быть приспособлены и для программирования. Расширение этих разработок на случай более широкого круга программ интересно не только потому, что с точки зрения наиболее общего подхода к проблеме, кристаллы [c.107]

Барьеры образуются и в области контакта между зернами люминофора или между люминофором и другим полупроводниковым веществом, например СигЗ, образующим тонкие слои и вкрапления на внешней поверхности ZnS- u-элект-ролюминофоров и на линейных и поверхностных дефектах. Предполагается [49], что такие контактные области, называемые гетеропереходами (рис. 65), играют важную роль в электролюминесценции. Как уже отмечалось, при наложении электрического поля равновесие наступает при выравнивании электрохимических потенциалов = -Ьеф (величина электрического потенциала ф берется с соответствующим знаком). Поэтому если в случае гетероперехода, образованного п-полупроводником с широкой запрещенной зоной (ZnS) и р-полупроводником с узкой запрещенной зоной (СигЗ), приложить к первому положительный, а ко второму— отрицательный потенциал, то барьер увеличится на величину еДф (при этом и Х,<1ер, так что Ьр>1еп). При достаточно большой разности потенциалов Аф дно зоны проводимости ZnS опустится ниже верхнего края валентной зоны ugS, и тогда появится возможность так называемого туннельного проникновения электронов из СйгЗ в ZnS (рис. 65). Эта схема поясняет, каким образом СигЗ может служить источником разгоняемых полем электронов [49]. [c.142]

Пограничные области, подобные гетеропереходу, возникают и внутри полупроводника между соприкасающимися друг с другом участками, которые различаются типом проводимости. Такие области называются р-п-переходами. Они могут быть созданы в кристаллах некоторых веществ, например, GaAs, GaP, принадлежащих к [c.142]

В работах Георгобианп с сотрудниками [61—65] сообщается о получении р-/г-перехода путем диффузии при температуре 600°С меди (или серебра) [65], напыленной на предварительно очищенную поверхность кристаллов ZnS- l, выращенных из газовой фазы. Образование р-слоя подтверждалось измерением термо-э.д.с. на поверхности, с которой были удалены медь и сульфид меди промыванием в растворе цианистого калия. Были исследованы также фото-э.д.с., вольт-амперные характеристики и электролюминесценция гетероперехода результаты этих исследований показали существование барьера около 2,2 эв. Контакты изготовляли напылением меди на р-слой. При прямом (2,2 в) и обратном (20 в) смещении диода наблюдалась слабая электролюминесценция со спектром излучения, состоящим из трех полос (360 450 и 510 нм) в первом случае и из двух (450 и 510 нм) во втором. Аналогичные эксперименты ранее были проведены Эйвеном и Кузано [71] па сульфиде и селениде цинка, которые объяснили полученные результаты образованием ргп-гетероструктур (СигЗ, , ZnS —ZnS j). [c.44]

Изотипный гетеропереход содержится в двухслойном фотоаноде lAs п-типа I dS п-типа [73] (который, правда, использовали для гоэлектролиза не воды, а сульфидов). На рис. 42, а представлена его ргетическая диаграмма. Как следует из взаимного расположения валентной зоны в GaAs и dS, на контакте между ними [c.77]

Рассмотренная для контакта GaAs dS ситуация характерна для больщинства фотоэлектродов с гетероструктурами поскольку внутренний слой освещается сквозь внещний, то эти слои должны заметно различаться по пшрине запрещенной зоны, притом широкозонный материал располагается снаружи (контактируя с электролитом). Поэтому сам гетеропереход неизбежно служит потенциальным барьером для движения свободных носителей из глубины фотоэлектрода к его повфхности (к этому обстоятельству мы еще вернемся в разд. 6.2), так что в таком фотоэлектроде с гетеропереходом складываются фотонапряжения, а не фототоки индивидуальных границ раздела. [c.78]

Реакцию разложения сероводорода (3.8) и сульфидов можно использовать и для очистки сточных вод, и одновременно для получения водорода. Ее удалось провести при освещении видимым светом суспензии частиц dS, покрытых RuOj, в водных растворах сульфидов [163]. При содержании RuOj в дисперсии порядка 1% реакция протекает удивительно быстро квантовый выход образования Hj достигает 35%. Сера, выделяющаяся в ходе разложения сульфидов, практически не замедляет реакции. Присутствие SO3 в растворе позволяет получить, наряду с Hj, и другой ценный продукт-тиосульфат по реакции S + SO S2O3 [164]. Особенно эффективно идет фоторазложение сероводорода на частицах с гетеропереходом u,S dS, получаемых совместной коагуляцией коллоидных растворов этих двух сульфидов [165]. Здесь фотонапряжения на двух границах раздела dS раствор и u,S I dS складываются. По механизму своего действия такая частица напоминает фотоэлектрохимический элемент с электродом тандемного типа (см. разд. 3.3.3). [c.133]

Преимущества пятерных полупроводниковых систем, обусловленные возможностью независимого управления тремя параметрами [1] до сих пор вызывают обоснованный интерес при выборе материалов для создания идеальных гетеропереходов. В то же время технологические сложности, обусловленные как многопараметричностью эпитаксиального процесса, так и отсутствием полного термодинамического описания таких систем, ограничили широкое их применение. [c.59]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология