Научная статья на тему 'Поляризационно-чувствительный фототок в резистивных плёнках Ag/Pd: влияние времени и температуры вжигания пасты'

Поляризационно-чувствительный фототок в резистивных плёнках Ag/Pd: влияние времени и температуры вжигания пасты Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
94
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЦИРКУЛЯРНЫЙ ФОТОТОК / CIRCULAR PHOTOCURRENT / ЦИРКУЛЯРНАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ / CIRCULAR RADIATION POLARIZATION / ТОЛСТОПЛЁНОЧНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ / THICK-FILM TECHNOLOGY / СПЕКТРОСКОПИЯ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ / RAMAN SPECTROSCOPY / РЕНТГЕНОВСКАЯ ДИФРАКТОМЕТРИЯ / X-RAY DIFFRACTOMETRY / ФАЗОВЫЙ СОСТАВ / PHASE COMPOSITION

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Саушин Александр Сергеевич, Михеев Константин Георгиевич, Александрович Елена Викторовна, Поздняков Вячеслав Сергеевич, Михеев Геннадий Михайлович

Представлены результаты исследования влияния температуры и времени вжигания серебро-палладиевых (Ag/Pd) плёнок на эффективность возбуждения фототока, зависящего от поляризации и знака угла падения возбуждающего излучения. В экспериментах исследовались продольный и поперечный фототоки при различных поляризациях возбуждающего излучения наносекундной длительности на длине волны 532 нм для плёнок, полученных при разных температурных профилях вжигания. Показано, что при температуре вжигания 833 К уменьшение времени термообработки со 140 до 38 минут приводит к увеличению циркулярного фототока в плёнках примерно в 1,5 раза. Полученные данные сопоставлялись с результатами исследований плёнок с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света и рентгеновской дифрактометрии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Саушин Александр Сергеевич, Михеев Константин Георгиевич, Александрович Елена Викторовна, Поздняков Вячеслав Сергеевич, Михеев Геннадий Михайлович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

HELICITY DEPENDENT PHOTOCURRENT IN RESISTIVE Ag/Pd FILMS: THE EFFECT OF PASTE BURNING TIME AND TEMPERATURE

The results of study of the silver-palladium (Ag/Pd) films burning temperature and heat treatment time effect on the efficiency of excitation of photocurrent depending on the sign of the polarization and sign of incidence angle of the exciting radiation are presented. In the experiments the longitudinal and transverse photocurrents at different polarizations of 532 nm nanosecond laser exciting radiation for the films obtained at different temperature burning profiles are studied. It is shown that the decreasing of the heat treatment time from 140 to 38 minutes at the burning temperature of 833 K results to the approximately 1.5 times increasing of the circular photocurrent in the films. The results obtained are compared with the results of studying the films using Raman spectroscopy and X-ray diffractometry.

Текст научной работы на тему «Поляризационно-чувствительный фототок в резистивных плёнках Ag/Pd: влияние времени и температуры вжигания пасты»

УДК 535-45+535-47+538.911

ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ФОТОТОК В РЕЗИСТИВНЫХ ПЛЁНКАХ Ag/Pd: ВЛИЯНИЕ ВРЕМЕНИ И ТЕМПЕРАТУРЫ ВЖИГАНИЯ ПАСТЫ

1САУШИН А.С., 1 МИХЕЕВ К.Г., 1 АЛЕКСАНДРОВИЧ Е.В., 2ПОЗДНЯКОВ В С., 1МИХЕЕВ Г.М.

1Институт механики Уральского отделения РАН, 426067, г. Ижевск, ул. Т. Барамзиной, 34 2ОАО «Автоэлектроника», 248017, г. Калуга, ул. Азаровская, 18

АННОТАЦИЯ. Представлены результаты исследования влияния температуры и времени вжигания серебро-палладиевых (Ag/Pd) плёнок на эффективность возбуждения фототока, зависящего от поляризации и знака угла падения возбуждающего излучения. В экспериментах исследовались продольный и поперечный фототоки при различных поляризациях возбуждающего излучения наносекундной длительности на длине волны 532 нм для плёнок, полученных при разных температурных профилях вжигания. Показано, что при температуре вжигания 833 К уменьшение времени термообработки со 140 до 38 минут приводит к увеличению циркулярного фототока в плёнках примерно в 1,5 раза. Полученные данные сопоставлялись с результатами исследований плёнок с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света и рентгеновской дифрактометрии.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: циркулярный фототок, циркулярная поляризация излучения, толстоплёночная технология, спектроскопия комбинационного рассеяния, рентгеновская дифрактометрия, фазовый состав.

ВВЕДЕНИЕ

Ранее было показано, что облучение резистивных серебро-палладиевых (Ag/Pd) плёнок приводит к возникновению фототока, полярность которого меняется при изменении знака угла падения возбуждающего излучения [1]. Более того, было обнаружено, что возникающий в плёнках Ag/Pd фототок меняет свою полярность в зависимости от направления вращения вектора напряжённости электрического поля циркулярно-поляризованного излучения (знака циркулярной поляризации) [2]. В связи с этим такой фототок можно называть циркулярным (ЦФТ). Это свойство ставит резистивные плёнки Ag/Pd в один ряд с такими интересными с научной точки зрения материалами как периодические структуры из тонких золотых плёнок [3], квантовые колодцы на основе GaN [4], наноуглеродные плёнки [5], графен [6, 7], где наблюдались аналогичные явления. Появление фототока, зависящего от знака циркулярной поляризации, также предсказывается в топологических изоляторах [8]. Благодаря обнаруженному ЦФТ плёнки Ag/Pd могут стать основой для создания сенсоров знака циркулярной поляризации, не содержащих оптических элементов [9, 10] и работающих в широком спектральном диапазоне [11, 12].

Плёнки Ag/Pd изготавливаются из резистивной пасты по известной технологии толстоплёночных резисторов [13]. Однако плёнки, изготовленные из одной и той же резистивной пасты из-за различных температур вжигания Тьш = 878, 1013 и 1113 К, как было показано в нашей недавней работе [14], могут обладать разными фотовольтаическими свойствами. Наибольший коэффициент преобразования лазерной мощности в поляризационно-чувствительный фототок был получен для образцов плёнок, изготовленных при 7ьшг = 878 К. Однако промежутки между температурами получения образцов были очень велики и неизвестно, является ли температура 878 К оптимальной для получения плёнок Ag/Pd с наиболее эффективной генерацией ЦФТ. Кроме того, время вжигания у всех плёнок было одинаковым, следовательно, влияние времени вжигания на фотовольтаические свойства плёнок Ag/Pd также является неизвестным.

Целью данной работы является исследование влияния температуры и времени вжигания на ориентационно- поляризационно-чувствительный фототок в резистивных плёнках Ag/Pd.

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЗИСТИВНЫХ ПЛЁНОК Ag/Pd

Все исследуемые плёнки были получены по стандартной технологии толстоплёночных резисторов путём вжигания резистивной пасты ПР-50 на керамической подложке. Обычно резистивная паста состоит из функциональной, конструкционной и технологической составляющих. Функциональная составляющая определяет основные электрофизические свойства получаемых плёнок. Конструкционная составляющая представляет собой мелкие частицы стекла, температура плавления которых ниже температуры вжигания. Она придаёт плёнке механическую прочность. Технологическая составляющая необходима для придания пасте вязкости и состоит из таких органических веществ, как канифоль, ланолин. В процессе вжигания технологическая составляющая полностью удаляется. Состав резистивной пасты, использованной для получения плёнок Ag/Pd, в весовых долях представлен в таблице.

Таблица

Состав пасты ПР50

Название пасты Состав функциональной составляющей (весовые части) Состав конструкционной составляющей (весовые части) Состав технологической составляющей (весовые части)

ПР-50 Ag2O (17,78) Pd (18,05) Стекло свинцово-боросиликатное (44,17) Органическая связка (20)

Производство плёнки осуществляется путём сушки и последующего вжигания нанесённой на подложку резистивной пасты. Сушка необходима для удаления из пасты летучих компонентов. Вжигание происходит в специальной печи по определённому температурному профилю. На рис. 1 для примера показан профиль изменения температуры в печи с максимальной температурой вжигания ТЬш = 833 К в зависимости от времени. Во время вжигания стекло расплавляется и смачивает частицы функциональной составляющей, образуя суспензию. После охлаждения и затвердевания получается механически прочная плёнка с квазиоднородным распределением частиц. В зависимости от температуры ТЬиг и времени вжигания ^ свойства полученных плёнок могут отличаться. Были получены плёнки размером 12,5^11 мм и толщиной 10 мкм. Все полученные плёнки имели одинаковый цвет и текстуру. Фотография плёнки представлена на рис. 2.

Электроды

Плёнка

Подложка

Рис. 1. Зависимость температуры печи от времени при получении плёнок Ag/Pd. Максимальная температура вжигания - 833 К. Цикл вжигания - 60 мин

Рис. 2. Фотография одной из исследуемых плёнок

ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

Схема экспериментов представлена на рис. 3. Импульсное линейно поляризованное в вертикальной плоскости лазерное излучение с длиной волны 532 нм проходило через фазовую пластинку 1, которая использовалась для преобразования его поляризации. Затем излучение падало на исследуемую плёнку 2 под углом 45°. Для регистрации фототока плёнки между плёнкой и подложкой предварительно были сформированы полосковые серебряные измерительные электроды 3 (рис. 2 и 3). В качестве фазовой пластинки для получения циркулярно-поляризованного излучения могла использоваться четвертьволновая пластинка. В этом случае плёнки были ориентированы так, что прямоугольные полосковые электроды были параллельны плоскости падения (рис. 3, а). Будем называть такую ориентацию плёнки продольной геометрией. В случае, когда в качестве фазовой пластинки использовалась полуволновая пластинка, она преобразовывала излучение либо в э-, либо в ^-поляризованное. При этом плёнки располагались так, что электроды были ориентированы перпендикулярно плоскости падения излучения (рис. 3, б). Такую ориентацию плёнки будем называть поперечной геометрией. В результате падения излучения на плёнку на электродах возникал импульсный фототок, который регистрировался в виде импульса напряжения при помощи быстродействующего цифрового осциллографа с входным сопротивлением 50 Ом.

В работе [15] было показано, что амплитуда импульсов напряжения линейно зависит от импульсной мощности лазерного излучения, поэтому зарегистрированный фототок удобно представлять в виде коэффициента преобразования лазерной мощности в импульсное напряжение, который определяется по формуле п = ит/Е, где и - экстремальное значение зарегистрированного импульсного напряжения, т - длительность лазерного импульса, Е - энергия лазерного импульса.

В нашей работе [14] мы связываем фотовольтаические свойства плёнок Л§/Рё с содержанием в них оксида палладия (РёО). Оптические свойства оксида палладия представлены в работах [16, 17]. Методом спектроскопии комбинационного рассеяния света (КР-спектроскопии) по интенсивности характеристических пиков можно определить относительное содержание РёО в плёнках, полученных при различных условиях. Для получения КР-спектров использовался спектрометр ЬаЬгаш НЯ800 с объективом со стократным увеличением. Длина волны возбуждающего излучения составляла 632,8 нм, мощность - 0,08 мВт, а диаметр пятна - 5 мкм. Таким образом, плотность мощности возбуждающего излучения составляла около 0,4 кВт/см2. Согласно [18, 19] частотный сдвиг, соответствующий РёО, равен 649 см-1, поэтому КР-спектры снимались в диапазоне от 600 до 700 см-1.

2 2

/У \ А

а) 6)

1 - фазовая пластинка, 2 - исследуемая плёнка, 3 - измерительные электроды, 4 - подложка, к - волновой вектор, п - нормаль к поверхности плёнки, а - угол падения, о - плоскость падения, А и В - измерительные электроды

Рис. 3. Продольная (а) и поперечная (6) геометрии экспериментов

Фазовый состав исследуемых плёнок был определён методом рентгеновской дифрактометрии. Для этого образцы плёнок Ag/Pd были исследованы на рентгеновском дифрактометре D2 PHASER с использованием CuKa излучения. Дифрактограммы были получены в диапазоне углов 29 = 20 - 90° с шагом 0,04°.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Для проведения исследований было изготовлено три партии плёнок. Плёнки первой партии были изготовлены при температурах вжигания 7bur = 833, 873, 903 и 923 К. При каждой температуре 7bur было изготовлено 7 плёнок. В результате экспериментов были получены значения коэффициента преобразования для каждой плёнки первой партии, как для продольной геометрии (использовалась циркулярная поляризация), так и для поперечной геометрии (использовалась s- и р-поляризация).

Результаты измерений показаны на рис. 4. Видно, что для 7bur = 923 К коэффициент преобразования при обеих геометриях достигает наименьших значений (рис. 4, а, б, в). При поперечной геометрии фототок для падающего s-поляризованного излучения несколько больше, чем для р-поляризованного. При этом для s-поляризованного излучения наибольший фототок наблюдается для 7bur = 833 и 873 К (рис. 4, а), а для р-поляризованного он максимален при 7bur = 903 К (рис. 4, б). При продольной геометрии для плёнок, полученных при Jbur = 923 К, ЦФТ отсутствует (рис. 4, в), в то время как для плёнок, полученных при 7bur = 903 К, ЦФТ присутствует, хотя он меньше, чем для температур 7bur = 833 и 873 К, где значения ЦФТ получились примерно одинаковыми. Эксперименты с первой партией плёнок показали, что при существенном увеличении температуры вжигания значение фототока уменьшается при всех геометриях и любой поляризации, что находится в согласии с результатами работы [14].

7"ьиП К ТЬиг, К ТЬиг, К

Рис. 4. Зависимости коэффициента преобразования лазерной мощности в импульсное напряжение в относительных единицах от температуры вжигания плёнок ГЬиг для поперечной (а, б) и продольной (в) геометрии экспериментов; а) «-поляризованное излучение, б) ^-поляризованное излучение, (в) циркулярно-поляризованное излучение

Согласно [10, 12, 20] плёнки А§/Рё перспективны для создания датчиков знака циркулярной поляризации, поэтому следует подробнее рассмотреть температурный промежуток 833 - 873 К и определить температуру изготовления плёнок, при которых фототок принимает максимальные значения. С этой целью были получены плёнки второй партии при температурах 7ьиг = 833, 853 и 868 К. Цикл вжигания при этом занимал 72 мин. Результаты измерений фототока в плёнках второй партии приведены на рис. 5. Видно, что с увеличением температуры, как для 5-, так и для р-поляризованного излучения, фототок увеличивается (рис. 5 а, б). В то же время для циркулярной поляризации значения ЦФТ изменяются в пределах погрешности эксперимента (рис. 5, в). Однако из полученных результатов можно сделать предположение, что при уменьшении 7ьиг поперечный фототок слабо возрастает.

823 833 843 853 863 873 823 833 843 853 863 873 823 833 843 853 863 873

7"Ьиг, К 7Ьиг, К 7Ьиг, К

Рис. 5. Зависимости коэффициента преобразования лазерной мощности в импульсное напряжение от температуры вжигания плёнок ТЬиг для поперечной (а, 6) и продольной (в) геометрии экспериментов; а) 8-поляризованное излучение, 6) ^-поляризованное излучение, в) циркулярно-поляризованное излучение

Время вжигания / также может влиять на фотовольтаические свойства плёнок Л§/Рд, поэтому при температуре ТЬиг = 833 К была изготовлена третья партия плёнок Л§/Рд, время вжигания которых составляло / = 38, 44, 50, 60, 72 и 140 мин. Это позволило отслеживать влияние времени вжигания при изготовлении на чувствительность плёнок к свету. Результаты экспериментов с плёнками третьей партии представлены на рис. 6. При времени вжигания / = 72 мин фототок, как для э-, так и для ^-поляризованного излучения, принимает минимальное значение (рис. 6, а, б). В то время как при циркулярной поляризации и продольной геометрии фототок увеличивается с уменьшением времени / (рис. 6, в).

40 80 120 160 40 80 120 160 40 80 120 160

t, МИН t, МИН t, МИН

Рис. 6. Зависимости коэффициента преобразования лазерной мощности в импульсное напряжение от времени вжигания плёнок ^ для поперечной (а, 6) и продольной (в) геометрии экспериментов; а) 8-поляризованное излучение, 6) ^-поляризованное излучение, в) циркулярно-поляризованное излучение

Проведённые эксперименты показали, что изменение времени вжигания плёнок приводит к изменению ЦФТ почти в полтора раза, что может быть связано с различным содержанием в плёнках РДО. Оценить относительное содержание РДО в различных плёнках можно при помощи КР-спектроскопии. На рис. 7 представлены КР-спектры для плёнок, полученных при температуре ТЬиг = 833 и 868 К за время / = 72 мин, а также для плёнок, полученных при ТЬиг = 833 К и прошедших вжигание в течение времени / = 38 и 140 мин. На всех представленных КР-спектрах присутствует линия рассеяния, соответствующая частотному сдвигу 649 см-1. Этот частотный сдвиг является характеристическим для РДО, поэтому по его интенсивности можно судить о содержании РДО в исследуемом образце. Как видно из рисунка, на всех КР-спектрах исследованных плёнок имеется линия рассеяния РДО. Интенсивность линии рассеяния практически не меняется от образца к образцу и с зарегистрированным фототоком не коррелирует. Одинаковую интенсивность КР-линий можно объяснить следующим образом. Вжигание пасты производится на воздухе; окисление палладия начинает происходить с поверхности. Следовательно, на поверхности плёнки содержание РДО достигает равновесного при заданной температуре вжигания, независимо от времени вжигания. Другими словами, процесс окисления внутри плёнки может ещё продолжаться, в то время как на поверхности он уже завершён. Поэтому содержание РДО на поверхности и внутри образца могут отличаться.

Рис. 7. КР-спектры плёнок Ag/Pd, полученных при различных условиях: а) Tbur = 833 К, t = 72 мин, б) Tbur = 868 К, t = 72 мин, в) Tbur = 833 К, t = 140 мин, г) Tbur = 833 К, t = 38 мин

Более полную информацию о составе плёнок Ag/Pd, полученных при различном времени вжигания, может дать рентгенофазовый анализ. На рис. 8 представлена дифрактограмма плёнки, полученной при температуре 7bur = 833 К и времени вжигания t = 44 мин. На дифрактограмме наиболее высокоинтенсивными являются линии, соответствующие PdO [PDF 00-043-1024] и твёрдому раствору Ag-Pd [PDF 01-072-5157]. Линии отражения от твёрдого раствора Ag-Pd немного сдвинуты относительно «реперов» твёрдого раствора Ag-Pd (50-50 ат. %) в сторону «реперов» чистого серебра [PDF 03-065-2871]. По закону Вегарда [21] это свидетельствует о повышенном содержании серебра в обнаруженном твёрдом растворе Ag-Pd.

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

20, град

Рис. 8. Дифрактограмма плёнки, полученной при ТЬиг = 833 К, £ = 44 мин, а также штрих-рентгенограммы обнаруженных фаз

Кроме линии отражения от PdO и твёрдого раствора Ag-Pd на дифрактограмме имеются дополнительные линии отражения от подложки Al2O3 [PDF 00-046-1212].

Представленная на рис. 8 дифрактограмма показывает, что полученная плёнка Ag/Pd состоит из фазовых составляющих PdO и твёрдого раствора Ag-Pd. Дифрактограммы, полученные для плёнок, прошедших вжигание в течение t = 38, 44, 50, 60 и 140 мин, имеют слабые отличия. Проводить их сравнительный анализ удобнее в диапазоне углов 20 = 32 - 43°, где наблюдаются самые значительные пики PdO и Ag-Pd. Видно (рис. 9), что пики PdO, проявляющиеся в углах 20 = 33,56, 33,89 и 41,95° с увеличением времени вжигания становятся более узкими, что говорит об увеличении минимального размера кристаллитов. При этом увеличение времени вжигания ведёт к росту высоты пиков Ag-Pd относительно пиков PdO, что означает увеличение массовой доли Ag-Pd. На дифрактограмме плёнки, полученной при t = 38 мин (рис. 9, кривая 1), имеются линии отражения, относящиеся к двум фазам твёрдого раствора Ag-Pd, отличающихся друг от друга различным процентным соотношением компонентов Ag и Pd. Из рис. 9 видно, что на дифрактограммах образцов, полученных при t > 38 мин, высокоинтенсивная линия от твёрдого раствора с более высоким содержанием Pd уменьшается, а с более высоким содержанием Ag, увеличивается. В результате, пик твёрдого раствора Ag-Pd сдвигается влево, в сторону Ag.

Рис. 9. Дифрактограммы пленок Ag/Pd, полученных при температуре вжигания пасты ГЬш.= 833 К в течение различного времени £ = 38 (1), 44 (2), 50 (3), 60 (4), 140 (5) мин. (Излучение - СиЮ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в наших экспериментах максимальный ЦФТ был зарегистрирован для плёнок, полученных при условиях 7bur = 833 К, t = 38 мин. Для поперечной геометрии эксперимента максимальный зависящий от знака угла падения фототок зарегистрирован для плёнок, полученных при 7bur = 873 К. Несмотря на различные температуру и время вжигания, КР-спектроскопия показала, что относительное содержание PdO на поверхности всех плёнок практически одинаковое.

Рентгенофазовый анализ плёнки, полученной при температуре 7bur = 833 К и времени t = 38 мин (минимальное время и минимальная температура вжигания), выявил присутствие в ней второй дополнительной фазы твёрдого раствора Ag-Pd с большей концентрацией Pd. При увеличении времени вжигания плёнок концентрация твердого раствора Ag-Pd в них увеличивается по сравнению с концентрацией фазы PdO. При этом концентрационное соотношение Ag к Pd в Ag-Pd также увеличивается. Для получения плёнок с максимальным коэффициентом преобразования лазерной мощности в ЦФТ требуется проведение дополнительных исследований.

Авторы выражают благодарность ведущему научному сотруднику, д.ф.-м.н. Физико-технического института УрО РАН Дорофееву Г. А. за обсуждение полученных результатов и технологу ОАО «Автоэлектроника» Зотовой А.Н. за изготовление опытных образцов.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 13-08-01031).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Михеев Г.М., Зонов Р.Г., Александров В. А., Русских Л.М. Оптоэлектрический преобразователь // Патент РФ на изобретение № 2365027. 2009. Бюл. № 23.

2. Михеев Г.М., Александров В.А., Саушин А.С. Наблюдение циркулярного фотогальванического эффекта в серебро-палладиевых резистивных пленках // Письма в ЖТФ. 2011. Т. 37, № 12. С. 16-24.

3. Hatano T., Ishihara T., Tikhodeev S.G., Gippius N.A. Transverse photovoltage induced by circularly polarized light. // Phys. Rev. Lett. 2009. V. 103, № 10. P. 103906-103916.

4. Weber W., Golub L.E., Danilov S.N., Karch J., Reitmaier C., Wittmann B., Bel'kov V.V., Ivchenko E.L., Kvon Z.D., Vinh N.Q., Meer A.F.G. Van Der, Murdin B.N., Ganichev S.D. Quantum ratchet effects induced by terahertz radiation in GaN-based two-dimensional structures // Phys. Rev. B. 2008. V. 77. P. 245304-245312.

5. Obraztsov A.P., Mikheev G.M., Garnov S.V., Obraztsov A.N., Svirko Yu.P. Polarization-sensitive photoresponse of nanographite // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 98, № 9. P. 091903-091905.

6. Karch J., Olbrich P., Schmalzbauer M., Zoth C., Brinsteiner C., Fehrenbacher M., Wurstbauer U., Glazov M.M., Tarasenko S.A., Ivchenko E.L., Weiss D., Eroms J., Yakimova R., Lara-Avila S., Kubatkin S., Ganichev S.D. Dynamic Hall Effect Driven by Circularly Polarized Light in a Graphene Layer // Phys. Rev. Lett. 2010. V. 105, № 22. P. 227402-227406.

7. Jiang C., Shalygin. V.A., Panevin V. Yu., Danilov S.N., Glazov M.M., Yakimova R., Lara-Avila S., Kubatkin S., Ganichev S.D. Helicity-dependent photocurrents in graphene layers excited by midinfrared radiation of a CO2 laser // Phys. Rev. B. 2011. V. 84, № 12. P. 125429.

8. Пшеничный Д.В., Завьялов Д.В. Циркулярный фотогальванический эффект в топологических изоляторах // Известия ВолгГТУ. 2015. Т. 11, № 3(161). С. 33-38.

9. Danilov S.N., Wittmann B., Olbrich P., Eder W., Prettl W., Golub L.E., Beregulin E.V., Kvon Z.D., Mikhailov N.N., Dvoretsky S.A., Shalygin V.A., Vinh N.Q., Meer A.F.G. Van Der, Murdin B.N., Ganichev S.D. Fast detector of the ellipticity of infrared and terahertz radiation based on HgTe quantum well structures // J. Appl. Phys. 2009. V. 105. P. 013106-013113.

10. Михеев Г.М., Александров В.А., Саушин А.С. Способ определения знака циркулярной поляризации лазерного излучения // Патент РФ на изобретение № 2452924, 2012.

11. Михеев Г.М., Саушин А.С., Зонов Р.Г., Стяпшин В.М. Спектральная зависимость циркулярного фототока в серебро-палладиевых резистивных пленках // Письма в ЖТФ. 2014. Т. 40, № 10. С. 37-45.

12. Михеев Г.М., Саушин А.С., Ванюков В.В. Фототок в резистивных пленках Ag / Pd , зависящий от знака циркулярной поляризации ИК лазерного излучения // Квантовая электроника. 2015. Т. 45, № 7. С. 635-639.

13. Larry J., Rosenberg R., Uhler R. Thick-film Technology: An Introduction to the Materials // IEEE Trans. Components, Hybrids, Manuf. Technol. 1980. V. 3, № 2. P. 211-225.

14. Михеев Г.М., Саушин А.С., Гончаров О.Ю., Дорофеев Г.А., Гильмутдинов Ф.З., Зонов Р.Г. Влияние температуры вжигания на фазовый состав, фотовольтаический отклик и электрические свойства резистивных Ag/Pd пленок // Физика Твёрдого Тела. 2014. Т. 56, № 11. С. 2212-2218.

15. Михеев Г.М., Зонов Р.Г., Александров В.А. Светоиндуцированная эдс в серебро-палладиевых резистивных пленках // Письма в ЖТФ. 2010. Т. 36, № 14. С. 79-87.

16. Nilsson P.O., Shivaraman M.S. Optical properties of PdO in the range of 0.5-5.4 eV // Journal of Physics C: Solid State Physics. 1979. V. 12, № 7. P. 1423-1427.

17. Sobolev V.V., Mordas D.O., Sobolev V.V. Optical Properties and Electronic Structure of PdO // Inorg. Mater. 2004. V. 40, № 2. P. 166-170.

18. Weber W.H., Baird R.J., Graham G.W. Raman investigation of palladium oxide, rhodium sesquioxide and palladium rhodium dioxide // J. Raman Spectrosc. 1988. V. 19, № 4. P. 239-244.

19. McBride J.R., Hass K.C., Weber W.H. Resonance-Raman and lattice-dynamics studies of single-crystal PdO // Phys. Rev. B. 1991. V. 44, № 10. P. 5016-5028.

20. Михеев Г.М., Зонов Р.Г., Саушин А.С., Дорофеев Г.А. Электрические и фотовольтаические свойства наноструктурированных серебро-палладиевых резистивных пленок // Нанотехника. 2012. № 4. С. 28-32.

21. Denton A.R., Ashcroft N.W. Vegard's law // Phys. Rev. A. 1991. V. 43, № 6. P. 3161-3164.

HELICITY DEPENDENT PHOTOCURRENT IN RESISTIVE Ag/Pd FILMS: THE EFFECT OF PASTE BURNING TIME AND TEMPERATURE

1 Saushin A.S., 1Mikheev K.G., 1Aleksandrovich E. V., 2Pozdnyakov V.S. 1Mikheev G.M.

institute of Mechanics, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Izhevsk, Russia 2JSC Avtoelectronika, Kaluga, Russia

SUMMARY. The results of study of the silver-palladium (Ag/Pd) films burning temperature and heat treatment time effect on the efficiency of excitation of photocurrent depending on the sign of the polarization and sign of incidence angle of the exciting radiation are presented. In the experiments the longitudinal and transverse photocurrents at different polarizations of 532 nm nanosecond laser exciting radiation for the films obtained at different temperature burning profiles are studied. It is shown that the decreasing of the heat treatment time from 140 to 38 minutes at the burning temperature of 833 K results to the approximately 1.5 times increasing of the circular photocurrent in the films. The results obtained are compared with the results of studying the films using Raman spectroscopy and X-ray diffractometry.

KEYWORDS: circular photocurrent, circular radiation polarization, thick-film technology, Raman spectroscopy, X-ray diffractometry, phase composition.

Саушин Александр Сергеевич, младший научный сотрудник ИМ УрО РАН, e-mail: alex@udman. ru

Михеев Константин Георгиевич, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник ИМ УрО РАН, e-mail: k. g. mikheev@,gmail. com

Александрович Елена Викторовна, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник ИМ УрО РАН, e-mail: evalex@udman. ru

Поздняков Вячеслав Сергеевич, главный конструктор СКБ ОАО «Автоэлектроника» е-mail: [email protected]

Михеев Геннадий Михайлович, доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией ИМ УрО РАН, e-mail: mikheev@,udman. ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.