Продемонстровано новий принцип використання Si як випромінювача в інфрачервоному (ІЧ) діапазоні спектра, який базується на ефекті модуляції потужності теплового випромінювання напівпровідника у спектральному діапазоні внутрішньозонних електронних переходів за умов збудження зони напівпровідника. Експериментально показано, що температурна залежність потужності збудженого світлом ІЧ випромінювання криталів Si має вигляд кривої з максимумом. Положення максимуму залежить від концентрації та типу домішок, товщини зразків і довжини хвилі ІЧ випромінювання. Немонотонність пояснено зростанням коефіцієнта поглинання ІЧ випромінювання рівноважними носіями за умов збільшення температури. Експериментально показано, що у разі збудження світлом з області фундаментального поглинання потужність теплового ІЧ випромінювання кристала Si у спектральних інтервалах 3 - 5 і 8 - 12 мкм зростає майже до потужності абсолютно чорного тіла у цих інтервалах за наявності на поверхні Si одношарового просвітлювального покриття за незмінної температури кристала. Доведено можливість налаштування спектра збуджувального світлом теплового ІЧ випромінювання Si переважно на один з діапазонів - 3 - 5 або 8 - 12 мкм за рахунок використання спектрально-селективних покриттів.зменшення поверхневої рекомбінації у монокристалічному кремнію шляхом пасивації його поверхні за імпульсного лазерного осадження плівок з кремнієвими квантовими точками.

  Скачати повний текст

Розроблено метод формування тонких однорідних плівок nc-Si великої площі. З метою визначення можливостей використання даних плівок в сонячних елементах та газових сенсорах проведено комплексне дослідження їх властивостей. Визначено ефективність та напрямки практичного застосування нового методу утворення однорідних плівок nc-Si. Проаналізовано механізм формування nc-Si за хімічного травлення. Встановлено, що даний процес складається з двох етапів і проявляється не лише у зміні структури поверхні вихідних підкладок, але і в зміні елементного складу плівок nc-Si. Показано, що смуга люмінесценції зразків nc-Si, одержаних хімічним травленням, є суперпозицією двох смуг, одна з яких обумовлена рекомбінацією екситонів у кремнієвих нанокластерах, а інша - рекомбінацією носіїв через поверхневі дефекти. Виявлено два процеси деградації характеристик nc-Si під дією ультрафіолетового опромінення: необоротний, який призводить до зміни коефіцієнту відбивання та пов'язаний з фотостимульованим окисненням поруватого шару, та оборотний, наслідком якого є зменшення інтенсивності фотолюмінесценції. Запропоновано модель, що пояснює деградацію фотолюмінесценції nc-Si тунелюванням носіїв, генерованих у кремнієвих кластерах, на пастки в їх окисній оболонці. Експериментально підтверджено ефективність використання nc-Si для покращення характеристик моно- та мультикристалічних кремнієвих сонячних елементів і газових сенсорів.

  Скачати повний текст