Study on the Photosensitivity of a Composite Based on Lead Selenide and Selenite

V. V. Tomaev; Томаев В. В.; T. V. Stoyanova; Стоянова Т. В.; Yu. V. Petrov; Петров Ю. В.; V. Yu. Mikhailovsky; Михайловский В. Ю.

doi:10.31857/S0132665122600923

Исследование фоточувствительности композита на основе селенида и селенита свинца

Авторы: Томаев В.В.¹^,2, Стоянова Т.В.², Петров Ю.В.³, Михайловский В.Ю.³
Учреждения:
1. Санкт-Петербургский государственный технологический институт
2. Санкт-Петербургский горный университет
3. Санкт-Петербургский государственный университет, Физический факультет
Выпуск: Том 49, № 5 (2023)
Страницы: 512-521
Раздел: Статьи
URL: https://bakhtiniada.ru/0132-6651/article/view/139334
DOI: https://doi.org/10.31857/S0132665122600923
EDN: https://elibrary.ru/EKGOHU
ID: 139334

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В работе обсуждается технология формирования фоторезистивных соединений на основе композита из селенида и селенита свинца, которые были сформированы путем окисления поликристаллических пленок n-PbSe. Механизм модификации поверхности пленок n-PbSe исследован с помощью сканирующего электронного микроскопa (СЭМ) Zeiss Merlin. Представлены результаты механизма окисления n‑PbSe, вместе с их более ранними публикациями, исследована их согласованность между собой. Предложена теоретическая модель (гипотеза) потенциального профиля фоточувствительного гетероперехода, в которой каждый кристалл пленки n-PbSe во время окисления в атмосфере сухого воздуха образует на поверхности сплошную оболочку p-PbSeO₃. В данной работе рассмотрена гипотеза о структурной модели фоточувствительного гетероперехода, предложенная другими авторами, на основании механизма окисления, предложенного нами, практически подтверждена в настоящей работе.

Ключевые слова

полупроводниковые пленки, фотопроводимость, селенид свинца, селенит свинца, двухфазный композит, ультрафиолет, оптическое излучение, источник ионов Ga⁺

Список литературы

Razeghi M., Rogalski A. Semiconductor ultraviolet detectors // J. Appl. Phys. 1996. V. 79. № 10. P. 7433–7473.
Zou Y., Zhang Y., Hu Y., Gu H. Ultraviolet Detectors Based on Wide Bandgap Semiconductor Nanowire: A Review // Sensors. 2018. V. 18. № 7. P. 1–25.
Jia L., Zheng W., Huang F. Vacuum-ultraviolet photodetectors // PhotoniX. 2020. P. 1–25.
Liao M. Progress in semiconductor diamond photodetectors and MEMS sensors //Functional Diamond. 2021. V. 1. № 1. P. 29–46.
Blank T.V., Gol’dberg Yu. Semiconductor photoelectric converters for the ultraviolet region of the spectrum // Semiconductors. 2003. V. 37. P. 999–1030.
Taniyasu Y., Kasu M., Makimoto T. An aluminium nitride light-emitting diode with a wavelength of 210 nanometres // Nature. 2006. V. 441. P. 325–328.
Shur M.S., Zukauskas A. UV Solid-State Light Emitters and Detectors // Proc. NATO ARW. Series II. V. 144. Ed. by Kluwer, Dordrecht, 2004. 308 p.
Guo F., Yang B., Yuan Y., Xiao Z., Dong Q., Bi Y., Huang J. A nanocomposite ultraviolet photodetector based on interfacial trap-controlled charge injection // Nature Nanotechnology. 2012. V. 7. № 12. P. 798–802.
Sang L., Liao M., Sumiya M. Comprehensive Review of Semiconductor Ultraviolet Photodetectors: From Thin Film to One-Dimensional Nanostructures // Sensors. 2013. V. 13. P. 10482–10518.
Soci C., Zhang A., Xiang B., Dayeh S.A., Aplin D.P.R., Park J., Bao X.Y., Lo Y.H., Wang D. ZnO Nanowire UV Photodetectors with High Internal Gain // Nano Lett. 2007. V. 7. P. 1003–1009.
Kind B.H., Yan H., Messer B., Law M., Yang P. Nanowire Ultraviolet Photodetectors and Optical Switches // Adv. Mater. 2002. V. 14. P. 158–160.
Ji L.W., Peng S.M., Su Y.K., Young S.J., Wu C.Z., Cheng W.B. Ultraviolet photodetectors based on selectively grown ZnO nanorod arrays // Appl. Phys. Lett. 2009. V. 94. Iss. 20. P. 1–3.
Yan F., Xin X., Aslam S., Zhao Y., Franz D., Zhao J.H., Weiner M. 4H-Sic UV photo detectors with large area and very high specific detectivity // IEEE Journal of quantum electronics. 2004. V. 40. № 9. P. 1315–1320.
Bi G., Zhao F., Ma J., Mukherjee S., Li D., Shi Z. Modeling of the Potential Profile for the Annealed Polycrystalline PbSe Film // PIERS Online. 2009. V. 5. № 1.
Попов В.П., Тихонов П.А., Томаев В.В. Исследование механизмов окисления на поверхности полупроводниковых структур селенида свинца // Физика и химия стекла. 2003. Т. 29. № 5. С. 686–694.15.
Tomaev V.V., Miroshkin V.P., Gar’kin L.N., Tikhonov P.A. Dielectric properties and phase transition in the PbSe + PbSeO3 composite material // Glass Physics and Chemistry. 2005. V. 31. № 6. P. 812–819.16.
Giannuzzi L.A., Stevie F.A. Introduction to Focused Ion Beams. Instrumentation, Theory, Techniques and Practice // Springer New York, ISBN 978-0-387-23116-7.17.
Tomaev V.V., Makarov L.L., Tikhonov P.A., Solomennikov A.A. Oxidation of Lead Selenide // Glass Physics and Chemistry. 2004. V. 30. № 4. P. 349–355.
Dashevsky Z., Kasiyan V., Radovsky G., Shufer E., Auslender M. Mid-infrared photoluminescence of PbSe film structures up to room temperature // Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering. 2008. V. 7142. № 11. 14 p.
Бьюб Р. Фотопроводимость твердых тел. – М.: Изд. иностранной литературы, 1962. 560 с.
Humphrey J.N., Scanlon W.W. Photoconductivity in Lead Selenide. Experimental // Phys. Rev. 1957. V. 105. №1. P. 469–475.22.22.
Humphrey J.N., Petritz R.L. Photoconductivity of Lead Selenide: Theory of the Mechanism of Sensitization // Phys. Rev., 1957. V. 105. № 6. P. 1736–1739.
Yasuoka Y., Wada M. Thermally Stimulated Current of Vacuum Deposited PbSe Films // Japanese Journal of Applied Physics. V. 13. № 11. P. 1797–1803.
Абрикосов Н.Х., Банкина В.Ф., Порецкая Л.В., Скуднова Е.В., Шелимова Л.Е. Полупроводниковые соединения, их получение и свойства. –М.: Наука, 1967. 176 с.
Равич Ю.И., Ефимова Б.А., Смирнов И.А. Методы исследования полупроводников в применении к халькогенидам свинца PbTe, PbSe и PbS. М.: Наука, 1968. 383 с.
Tomaev V.V., Egorov S.V., Stoyanova T.V. Investigation into the Photosensitivity of a Composite from Lead Selenide and Selenite in UV Region of Spectrum // Glass Physics and Chemistry. 2014. V. 40. № 2. P. 208–214.