Гигантская фоточувствительность Au-Ga2O3(Fe)-n-GaP наноструктур в УФ-области спектра

Гигантская фоточувствительность Au-Ga₂O₃(Fe)-n-GaP

наноструктур в УФ-области спектра

ЯзыеваA.Б.

Преподаватель

Туркменского государственного университета им. Махтумкули,

физический факультет, Ашхабад, Туркменистан

E-mail:yazyevaa@gmail.com

В последние годы во всем мире очень большое внимание уделяется вопросам разработки нанотехнологий и создания твердотельных наноструктур. Нанотехнологии имеют дело с разнообразными структурами вещества, характерные размеры которых от 1 до 100 нанометров. В области физики барьеров Шоттки металл-полупроводник, металл (М)-диэлектрик(Д)-полупроводник(П) нанотехнологии, в частности наноструктурирование, используются для создания высокоэффективных фотоприемников видимого и ультрафиолетового излучения [1, 2].

В настоящей работе представлены фоточувствительные МДП наноструктуры Au-Ga₂O₃(Fe)-n-GaP, созданные методом химического осаждения. Исследовались фотоэлектрические свойства структур. Морфология и структура оксидного слоя Ga₂O₃(Fe) исследовались на сканирующем и просвечивающем электронных микроскопах. В видимой (2-3 eV) и УФ (5-6.2 eV) областях спектра обнаружены новые закономерности. В длинноволновой части спектра наблюдается максимум при hν_m=2.3eV. Это связано с образованием на границе раздела полупроводник-диэлектрик нанооксида железа (Fe₂O₃) с шириной запрещенной зоны Е_g≈2.2eV (300 К). В УФ диапазоне при hν>5.1eV обнаружена гигантская фоточувствительность, связанная с лавинным умножением в слое объемного заряда и свойствами нанослоев металла Au и широкозонного оксида Ga₂O₃(Fe). В оксидном слое обнаружены нанопроволоки с участием оксида железа, диаметр которых составляет 25-45 нм, а длина достигает 10-12 мкм. Показано, что коротковолновое УФ излучение сильно поглощается в нанопроволоках. Обнаруженные явления в фоточувствительных МДП наноструктурах позволят создать новые типы фотоэлектрических приборов (рис.1, 2).

Рис. 1. Tрехмерное (3D) изображение Рис. 2. Спектры фототока

поверхности оксидного слоя галлия с наноструктурированных фотодиодов

участием оксида железа, полученное АСМ ШотткиAu-Ga₂O₃(Fe)-n-GaP

Литература

1.Melebayev D. The ultraviolet radiation photodetectors based on nanostructures Au-oxide-n-GaP // Proceeding of the International Scientific and Technical Conference “Nanotechnologies of functional materials (NFM’10)” Saint Petersburg. -2010. –p. 115-116.

2. Rud V., Melebaev D., Krasnoshchekov V., Ilyin I., Terukov E., Diuldin M, Andreev A., Shamuhammedowa M. and Davydov V. Photosensitivity of Nanostructured Schottky Barriers Based on GaP for Solar Energy Applications // Energies 2023, 16, 2319.https://doi.org/10.3390/en16052319. https://www.mdpi.com/journal/energies

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/635518-gigantskaja-fotochuvstvitelnost-au-ga2o3fe-n-