Исследование вольтамперных характеристик контакта La (2-x)ce xCuO 4-la (2-x)Sr xCuO 4 Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

10. Enikov E. T., Palaria A. Charge writing in siliconsilicon dioxide for nano-assembly // Nanotechnology. 2004. Т. 15. Вып. 15.

References

1. Ling Q. D. Polymer electronic memories: Materials, devices and mechanisms // Progress in Polymer Science. 2008. T. 33.

2. Dunaevskij M. S., Titkov A. N, Larkin S. Ju. Nanolokal'naja zarjadovaja zapis' v tonkih slojah SiO2 s vstroennymi Si nanokristallami pod zondom atomno-silovogo mikroskopa // Pis'ma v ZhTF. 2007. T. 33. vyp. 20.

3. Beyer R. Charge storage in silicon-implanted silicon dioxide layers examined by scanning probe microscopy // Thin Solid Films. 2006. T. 513.

4. Puglisi R.A. Imaging of Si quantum dots as charge storage nodes // Materials Science and Engineering. 2003. S. 23.

5. Dumas C. KFM detection of charges injected by AFM into a thin SiO2 layer containing Si nanocrystals // Microelectronic Engineering. 2008. T. 85.

6. Beyer R. Scanning capacitance microscopy and -spectroscopy on SiO2 films with embedded Ge and Si nanoclusters // Microelectronic Engineering. 2004. T. 72.

7. Yeh P. H. Metal nanocrystals as charge storage nodes for nonvolatile memory devices // Electrochimica Acta. 2007. T. 52.

8. Parshin A. S., Kushhenkov S. A., Pcheljakov O. P. Spektroskopija sechenija neuprugogo rassejanija jelek-tronov v sloistyh sistemah Si02/Si(100) // Avtometrija. 2012. T. 48, vyp. 20.

9. Palaria A., Enikov E. T. Experimental analysis of the stability of electrostatic bits for assisted nano-assembly // Journal of Electrostatics. 2006. T. 64, vyp. 14.

10. Enikov E. T. Palaria A. Charge writing in siliconsilicon dioxide for nano-assembly // Nanotechnology. 2004. T. 15, vyp. 15.

© Игуменов А. Ю., Паршин А. С., 2013

УДК 538.9

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЛЬТАМПЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КОНТАКТА

La(2-X)CeXCuO4-La(2-X)SrXCuO4

С. О. Коновалов\ Ф. В. Зеленое\ М. И. Петров2, С. И. Попков2

1 Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

2Институт физики имени Л. В. Киренского СО РАН Россия, 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50. E-mail: dir@iph.krasn.ru

Исследуется вольт амперная характеристика(ВАХ) контактов La2-xSrxCuO4- La2.xCexCuO4. Обнаружена асимметрия ВАХ данных контактов при температуре жидкого азота. Решена задача поиска контактных эффектов для p-n переходов изготовленных из твёрдых растворов La2-xMxCuO4. Получены контакты Laj 85^Го nCuO4-La! ggCeg ¡¡CuO4, Laj 85^Го i$CuO4-Lai gyCeg 03CUO4, Laj 97Sro 0%CuO4-Lai gyCeg 03CUO4 и Laii97Sroi03CuO4-Laiis9Ce0jiCuO4. Измерены их ВАХ при комнатной температуре и температуре кипения жидкого азота. Исследовался характер ВАХ-контактов и определена их асимметрия по напряжению.

Ключевые слова: тип проводимости, степень допирования, твердый раствор, вольтамперная характеристика.

RESEARCH OF VOLTAGE-CURRENT CHARACTERISTICS OF La(2-X)CeXCuO4-La(2-X)SrXCuO4 INTERFACE

S. O. Konovalov1, F. V. Zelenov1, M. I. Petrov2, S. I. Popkov2

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, Russia 660014 2Kirenskiy Institute of Physics Siberian Branch of the Russian Academy of Science 50, Academgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russia. E-mail: dir@iph.krasn.ru

The investigation of voltage-current characteristics(I-V curve) of La2-xSrxCuO4- La2-xCexCuO4 interface is presented. Asymmetry of I—V curve for this interface is found out at temperature of liquid nitrogen. The problem of search of contact effects for p-n transitions made of solid solutions La2.xMxCuO4 is solved. Interface Lali85Sr0il5CuO4-

Lai 89CeoiiCuO4, Lai85Sr0i5CuO4-Lai97Ce0 03CuO4, Lai97Sr0 03CuO4-Lai97Ce0 03CuO4 Lai97Sr0 03CuO4-

Lal89Ce0jlCuO4 is received. I—V curve of this interface at room temperature and temperature of boiling of liquid nitrogen are measured. Character of I—V curve of interfaces is studied and its asymmetry on voltage is defined.

Keywords: type of conductivity, level doping, a solid solution, voltage-current characteristics.

Решетневскуе чтения. 2013

С точки зрения совершенствования полупроводниковой техники имеет смысл изучение различных перспективных материалов с целью расширения элементной базы для микроэлектроники. В этом плане особый интерес представляют вещества с малой шириной запрещенной зоны или слабо перекрывающимися валентной зоной и зоной проводимости. Достаточно давно известен полуметалл Ьа2Си04 и твердые растворы на его основе Ьа2-хМхСи04. Данные вещества больше известны как ВТСП (высокотемпературный сверхпроводник), в результате исследования которых получены твёрдые растворы Ьа2-хМхСи04 с различными типами проводимости (при М = Са, 8г, РЬ, Ва -дырочный тип, при М = Се - электронный тип) [1; 2] и стабильной тетрагональной ячейкой, обеспечивающей перекрытие зон проводимости вдоль одной из её осей и малую ширину запрещенной зоны в других направлениях [1]. Связи с этим возникает вопрос о возможности эффектов, подобных диодному в р-п контактах твердых растворов Ьа2-хМхСи04. Для этого было необходимо получить образцы растворов, измерить удельное сопротивление, концентрацию и подвижность носителей заряда в образцах, изготовить контакты образцов, получить их ВАХ и оценить асимметрию ВАХ.

В данной работе рассматриваются растворы Ьа2-хМхСи04, в которых в качестве допирующих эле-

ментов выбраны 8г и Се, обеспечивающие соответственно дырочную и электронную проводимости растворов. Для Ьа2-х8гхСи04 выбраны степени допирования х = 0,03; 0,15, для Ьа2-хСехСи04 х = 0,03; 0,11. Данные образцы растворы Ьа2-хМхСи04 были получены методом твёрдофазного синтеза. Из полученных таблеток выпиливались образцы в форме прямоугольных параллелепипедов.

У полученных образцов определено удельное электрическое сопротивление с помощью четырёх-зондового метода, а также концентрация носителей заряда и их подвижность с помощью холловских измерений. Полученные данные представлены в таблице.

Р-п контакт обеспечивался посредством сжатия в ячейке образцов Ьа2-х8гхСи04 и Ьа2-хСехСи04. Ячейка подключалась к макету характериографа, подававшего на неё переменный ток частоты 33 Гц и измерявшего ВАХ ячейки. Полученные ВАХ контактов представлены на рис. 1.

На представленном выше рисунке видно, что при комнатной температуре ВАХ контакта имеет линейный вид. При температуре кипения жидкого азота вид ВАХ значительно изменился, и для них была проведена оценка асимметрии в виде определения отношения разницы токов прямой и обратных ветвей к току прямой ветви (рис. 2).

Измеренные характеристики полученных образцов

Таблица 1

Вид раствора Удельное сопротивление р, Ом-см Постоянная Холла Я, см3/Кл Концентрация носителей п, см-3 Подвижность х, см2/(В-с)

Ьа1.85§Г0 15Си04 4,63 ■ 10-3 3,04 ■ 10-8 1,64 ■ 1019 112

Ьа1,97§Г0,03Си04 8,29 ■ 10-2 7,64 ■ 10-9 6,69 ■ 1019 1,13

Ьа1,89Се0,пСи04 6,19 ■ 10-2 -7,13 ■ 10-8 6,98 ■ 1018 14,4

Ьа!97Се003Си04 0,16 -8,07 ■ 10-8 6,17 ■ 1018 6,41

Рис. 1. ВАХи контактов при температурах комнатной (а) при температуре кипения жидкого азота (б)

Рис. 2. Асимметрия ВАХ контактов при температуре кипения жидкого азота

Полученная разница уменьшается с увеличением модуля напряжения и становится незначительной уже при и = 0,8 В, Тем не менее уход относительной разницы в отрицательную область для некоторых контактов не совсем понятен. Также не удалось установить взаимосвязь между ВАХ допированием N и Р областей. Тем не менее, обнаруженная асимметричность указывает на наличие некоторых явлений связанных с самим контактом, а не образцами, его составляющими. Так что несмотря на то что в настоящий момент подробного описания данного эффекта получить не удалось, сам факт его существования дает основания для продолжения исследования данных контактов.

Библиографические ссылки

1. Шаплыгин И. С., Кахан Б. Г., Лазарев В. Б. Получение и свойства соединений Ьп2Си04 и некоторых

их твердых растворов // Журнал неорганической химии. 1979. № 6. С. 1478-1481.

2. Jin K., Butch N. P., Kirshenbaum K. Link between spin fluctuations and electron pairing in copper oxide superconductors // Nature. 2011. Vol. 476. С. 73-75.

References

1. Shaplygin I. S., Kahan B. G., Lazarev V. B. Po-luchenie i svojstva soedinenij Ln2Cu04 i nekotoryh ih tvjordyh rastvorov // Zhurnal neorganicheskoj himii. 1979. № 6. S. 1478-1481.

2. Jin K., Butch N. P., Kirshenbaum K. Link between spin fluctuations and electron pairing in copper oxide superconductors // Nature. 2011. Vol. 476. S. 73-75.

© Коновалов С. О., Зеленов Ф. В., Петров М. И., Попков С. И., 2013

УДК 338.246

ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТРУКТУР ДЛЯ ФОТОВОЛЬТАИКИ И ИХ СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

А. Н. Масюгин1, О. П. Пчеляков2

1 Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31. E-mail: Joker-dd@mail.ru

2Институт физики полупроводников СО РАН имени академика А. В. Ржанова Россия, 630090, г. Новосибирск, имени академика Лавpентьева, 13. E-mail: ifp@isp.nsc.ru

При помощи «Лабораторного комплекса для научных исследований солнечных фотоэлектрических преобразователей» измерены основные электрофизические параметры кремниевых и GaAs солнечных элементов [i]. Проведен анализ полученных результатов для выработки рекомендаций по повышению эффективности СЭ в процессе отработки технологии получения тандемных СЭ GaAs на активной кремниевой подложке.

Ключевые слова: солнечный элемент (СЭ), фотовольтаика, эффективность, вольт-амперная характеристика (ВАХ).

ELECTROPHYSICAL STRUCTURE BEHAVIOR FOR PHOTOVOLTAICS AND THEIRS SPECTRAL CHARACTERISTICS

A. N. Masuygin1, O. P. Pchelyakov2

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia. E-mail: Joker-dd@mail.ru 2Rzhanov Institute of Semiconductor Physics Siberian Branch of the Russian Academy of Science 13, Lavrentieva prosp., Novosibirsk, 630090, Russia

With the "laboratory complex for research of solar photovoltaic cells" the basic electrical parameters of silicon and GaAs solar cells are measured [i]. The analysis of the results to make recommendations to improve efficiency of solar cells in the process of mining technology for GaAs tandem of solar cells on the active silicon substrate is performed.

Keywords: solar cell (SC), photovoltaics, efficiency, current-voltage characteristics (CVC).

Актуальность работы определяется созданием высокоэффективных каскадных солнечных элементов (СЭ) на основе полупроводниковых соединений Ш-У на дешевых и прочных подложках из кремния, которая является одной из главных задач современной фотовольтаики.

Целью работы явилось освоение методик измере-

ния основных электрофизических параметров кремниевых и ваЛБ-солнечных элементов и анализ полученных результатов для выработки рекомендаций по повышению эффективности СЭ в процессе отработки технологии получения тандемных СЭ ваЛБ на активной кремниевой подложке.