ОТРИМАННЯ ТА ВОЛЬТ-АМПЕРНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРУКТУР ОКСИД/CuInSe2-ZnIn2Se4

Робота присвячена дослідженню електричних властивостей двошарових структур оксид/CuInSe₂-ZnIn₂Se₄, отриманих відпалом у повітрі монокристалічних зразків CuInSe₂-ZnIn₂Se₄ при Т=620 ^оС протягом 20 хв та дослідженню їх вольт-амперних-характеристик.

Сполуки CuInSe₂ та тверді розчини на їх основі, часто використовуються як матеріали поглинаючого шару тонкоплівкових гетеропереходів сонячних елементів. Ефективність фотоелектричних перетворювачів на основі цих сполук залежить як від методу отримання гетеропереходу, так і від типу гетеропереходу. Саме це і  обумовлює розвиток нових методів отримання дво- та багатошарових структур та актуальність досліджень їх фізичних властивостей.
 

Результати експериментальних досліджень для монокристалів CuInSe₂-ZnIn₂Se₄ з вмістом 10 мол.% ZnIn₂Se₄ представлені на рис.1. Результати для структур оксид/CuInSe₂-ZnIn₂Se₄ з вмістом 5, 15, 20 мол.% ZnIn₂Se₄ мали аналогічний вигляд.

Рис. 1. Вольт-амперні характеристики поверхнево-бар'єрних структур Оx/CuInSe₂-ZnIn₂Se₄ з 10 мол.% ZnIn₂Se₄

У результаті проведених досліджень та аналізу експериментальних результатів показано, що електричні властивості оксид/CuInSe₂-ZnIn₂Se₄ залежать від складу монокристалів CuInSe₂-ZnIn₂Se₄. Вони проявляють випрямні властивості. Коефіцієнт випрямлення для кращих структур при напрузі, близькій до напруги відсікання, становив 8. Прямі вітки вольт-амперних характеристик структур оксид/CuInSe₂-ZnIn₂Se₄ добре описуються характерним для фотодіода експоненціальним рівнянням. Обернені вітки вольт-амперних характеристик структур оксид/CuInSe₂-ZnIn₂Se₄ описуються степеневим законом, показник степеня у якому змінювався в залежності від напруги та компонентного складу кристалів CuInSe₂-ZnIn₂Se₄. Електричні параметри структур оксид/CuInSe₂-ZnIn₂Se₄ залежать від компонентного складу монокристалів підложки. Поверхнево-бар’єрні структури оксид/CuInSe₂-ZnIn₂Se₄, отримані термообробкою CuInSe₂-ZnIn₂Se₄ в повітрі, можуть знайти використання при розробці фотоелектроперетворювачів. Із аналізу літературних джерел [1-4] та аналізу наших результатів, можна зробити висновки, що зміна часу відпалу та температури відпалу призводить до зміни електричних властивостей Ox/CuInSe₂-ZnIn₂Se₄.

Список використаних джерел

1. Effect of the preparation procedure and In₂O₃ thickness on the electrical and photovoltaic properties of In₂O₃/CuInSe₂ heterostructures / M. A. Abdullaev, I. K. Kamilov, D. Kh. Magomedova [at al.] // Inorganic Materials. – 2004. – Vol.40, №11. – P. 1181–1185.

2. Випрямні та фотоелектричні властивості поверхнево-бар’єрних структур, отриманих термообробкою монокристалів Cu_1-xZn_xInSе₂ / В.В. Божко, О.В. Новосад, В.Р. Козер та ін. // Наук. вісн. Східноєвроп. нац. ун-ту ім. Лесі Українки: Фіз. науки. – 2013. – №. 26. – С. 10–15.

3. Получение и свойства изотипных гетероструктур на основе n-CuInSe₂ // М. А. Магомедов, Г. А. Медведкин, В. Ю. Рудь, Ю. В. Рудь / ФТП. – 1992. – Т. 26, № 3. – С. 556–558.

4. Влияние термического окисления на электропроводимость и фоточувствительность структур In₂О₃/CuInSе₂ / М. А. Абдуллаев, И. К. Камишов, Дж. Х. Магамедова, П. П. Хохлачев // Неорг. мат. – 2007. – Т. 43, № 12. – С. 1424–1428.