Вплив γ-опромінювання на структуру та електрофізичні властивості плівок ZnO, легованих S
Анотація
Отримані плівки ZnO<S> характеризували кристалографічною орієнтацією (001) і параметрами ґратки a = b = 0,3265 нм і c = 0,5212 нм. Нанокристаліти ZnO1-хSх на поверхні плівки мали характерні розміри від 50 нм до 200 нм. Параметр ґратки нанокристалітів ZnO1-хSх експериментально визначено aZnO<S> = 0,7598 нм. Дослідження пролило світло на те, що відбувається з параметрами ґратки плівки ZnO та геометричними розмірами нанокристалітів ZnO1-хSх на поверхні плівки під впливом гамма-опромінення. Встановлено, що кристалічна структура нанокристалітів ZnO1-хSх являє собою кубічну решітку і належить до просторової групи F43m. Встановлено, що після γ-опромінення в дозах 5∙106 рад питомий опір плівок ZnO<S> знижується до ρ = 12,7 W∙см, а рухливість основних носіїв заряду (µ) стає 0,18 см2/В. ∙s, а їх концентрація (N) зросла і становила 2,64∙1018 см-3. Дослідження вольт-амперних характеристик гетероструктур p-ZnO<S>/n-Si до та після γ-опромінення в дозах 5∙106 рад показало, що залежність струму від напруги має експоненціальний закон, який узгоджується з теорія явища виснаження ін'єкції. Встановлено, що під дією γ-опромінення в дозах 5∙106 рад ємність гетероструктури p-ZnO<S>/n-Si при від’ємних напругах збільшується і на кривій спостерігаються поличкові ділянки та піки. завдяки наявності моноенергетичного рівня швидких поверхневих станів на гетеропереході.
Завантаження
Посилання
M. Staszuk, D. Pakuła, Ł. Reimann, M. Król, M. Basiaga, D. Mysłek, and A. Kříž, “Structure and Properties of ZnO Coatings Obtained by Atomic Layer Deposition (ALD) Method on a Cr-Ni-Mo Steel Substrate Type,” Materials (Basel), 13(19), 4223 (2020). https://doi.org/10.3390%2Fma13194223
A.N. Georgobiani, A.N. Gruzintsev, V.T. Volkov, and M.O. Vorobev, “Effect of annealing in oxygen radicals on the luminescence and electrical conductivity of ZnO:H films,” Semiconductors, 36(3), 284-288 (2002). https://doi.org/10.1134/1.1461400
M. Li, Y. Liu, Y. Zhang, X. Han, T. Zhang, Y. Zuo, C. Xie, et al., “Effect of the Annealing Atmosphere on Crystal Phase and Thermoelectric Properties of Copper Sulfide,” ACS Nano, 15(3), 4967-4978 (2021). https://doi.org/10.1021/acsnano.0c09866
Sh. Yuldashev, S. Zainabidinov, and N. Yunusaliev, “Ultrasonic production technology and properties of ZnO films,” Scientific Bulletin Physical and Mathematical Research, 2, 60-64 (2022). (in Russian)
S. Zainabidinov, S. Rembeza, E. Rembeza, et al., “Prospects for the use of metal-oxide semiconductors in energy converters,” Applied Solar Energy, 55(1), 5–7 (2019). https://doi:10.3103/S0003701X1901014
H. Beigli, M. Shaddoust, M.H. Ahmadi, and A. Khatibani, “Effect of low and relatively long-term gamma irradiation on physical properties of ZnO and ZnO:Co thin films,” 108, 798–808 (2023). https://doi.org/10.1007/s10971-023-06229-0
M. Duinong et al., “Effect of Gamma Radiation on Structural and Optical Properties of ZnO and Mg-Doped ZnO Films Paired with Monte Carlo Simulation,” Coatings. 12(10), 1590 (2022). https://doi.org/10.3390/coatings12101590
S. Zainabidinov, Sh. Utamuradova, and A. Boboev, “Structural Peculiarities of the (ZnSe)1 – x – y(Ge2)x(GaAs1 – δBiδ)y Solid Solution with Various Nanoinclusions,” Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 16, 1130 1134 (2022). https://doi.org/10.1134/S1027451022060593
S.K. Guba, and V.N. Yuzevich, “Calculation of surface characteristics and pressure of InAs quantum dots in the GaAs matrix,” Semiconductors, 48(7), 932-937 (2014).
Kimberly A Dick et al. “Control of III–V nanowire crystal structure by growth parameter tuning,” Semicond. Sci. Technol. 25, 024009 (2010). https://doi.org/10.1088/0268-1242/25/2/024009
S. Zainabidinov, A. Saidov, A. Boboev, and J. Usmonov, “Features of the Properties of the Surface of (GaAs)1 x у(Ge2)x(ZnSe)y Semiconductor Solid Solution with ZnSe Quantum Dots,” Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 15(1), 94–99 (2021). https://doi.org/10.1134/S102745102101016X
P. Abraham, S. Shaji, D. Avellaneda, J.A. Aguilar-Martínez, and B. Krishnan, “(002) oriented ZnO and ZnO:S thin films by direct ultrasonic spray pyrolysis: A comparative analysis of structure, morphology and physical properties,” Materials Today Communications, 35, 105909 (2023). https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2023.105909
H. Kim, A. Piqué, J. Horwitz, H. Murata, Z. Kafafi, C. Gilmore, and D. Chrisey, “Effect of aluminum doping on zinc oxide thin films grown by pulsed laser deposition for organic light-emitting devices,” Thin Solid Films, 377–378, 798–802 (2000). https://doi.org/10.1016/S0040-6090(00)01290-6
X. Zi-qiang, D. Hong, L. Yan, and C. Hang, “Al-doping effects on structure, electrical and optical properties of c-axis-orientated ZnO:Al thin films,” Mater. Sci. Semicond. Proc. 9, 132 (2006). https://doi.org/10.1016/j.mssp.2006.01.082
P.K. Khabibullaev, Sh.U. Yuldashev, and R.A. Nusretov, “Electroluminescence of ZnO-based p-i-n structures fabricated by the ultrasound-spraying method,” Doklady Physics, 52, 300-302 (2007). https://doi.org/10.1134/S102833580706002X
D. Oeba, J. Bodunrin, and S. Moloi, “The electrical characteristics and conduction mechanisms of Zn doped silicon-based Schottky barrier diode,” Heliyon, 9(12), 3-4 (2023). https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e22793
I. Sapaev, and D. Babajanov, “Current-voltage characteristic of the injection photodetector based on M(In)–nCdS–pSi–M(In) structure”. Semiconductor physics, 22(2), 188-192 (2019). https://doi.org/10.15407/spqeo22.02.188
J. Yan, Y. Chen, X. Wang, Y. Fu, J. Wang, J. Sun, G. Dai, Sh. Tao, and Y. Gao, “High-performance ultraviolet photodetectors based on CdS/CdS:SnS2 superlattice nanowires,” Nanoscale, 8(30), 14580–14586 (2016). https://doi.org/10.1039/c6nr02915a
A. Leiderman, S. Zainabidinov, and A. Boboev, “Current-voltage (I-V) characteristics of n-GaAs-p-(GaAs)1-x-y(ZnSe)x(Ge2)y heterostructures,” in: The International Symposium “New Tendencies of Developing Fundamental and Applied Physics: Problems, Achievements, Prospectives” (Tashkent, 2016), pp. 176-178.
S.Z. Zainabidinov, and A.Y. Boboev, “Photoelectric Properties of n-ZnO/p-Si Heterostructures,” Applied Solar Energy, 57(6) 475 479 (2021). https://doi.org/10.3103/S0003701X21060177
Авторське право (c) 2024 Сіражідін С. Зайнабідінов, Акрамжон Ю. Бобоєв, Нурітдін Ю. Юнусалієв
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
