Електричні та фотоелектричні властивості гібридних структур на основі поруватого кремнію і оксиду цинку
Ключові слова:
поруватий кремній, оксид цинку, фотовідклик, спектральна характеристика
Анотація
Методом електрохімічного осадження вирощено масиви наноструктур оксиду цинку на поверхні поруватого кремнію. Виявлено вплив температури електроліту на морфологію вирощених шарів ZnO. У роботі вивчено вольт-амперні характеристики отриманих гібридних структур, часові і спектральні залежності їх фотовідгуку в широкому діапазоні електромагнітного випромінювання. Результати досліджень проаналізовано в рамках якісної моделі, за якою різні значення ширини забороненої зони наноструктур оксиду цинку, поруватого кремнію і кремнієвої підкладки забезпечують ефективне поглинання ультрафіолетового, видимого та інфрачервоного випромінювання. Отримані результати розширюють перспективу застосування структур на основі поруватого кремнію і ZnO у фотоелектроніці.
Завантаження
##plugins.generic.usageStats.noStats##
Посилання
Bisi O., Ossicini S., Pavesi L. Porous silicon: a quantum sponge structure for silicon based optoelectronics // Surface Science Reports. - 2000. - Vol. 38, No. 1. - P. 1-126.
Cullis A. G., Canham L. T., Calcott P. D. J. The structural and luminescence properties of po¬rous silicon // Journal of Applied Physics. - 1997. - Vol. 82. - P. 909-965.
Föll H., Christophersen M., Carstensen J., Hasse G. Formation and application of porous silicon // Materials Science and Engineering. - R: Reports. - 2002. - Vol. 39, No. 4. - P. 93-141.
Ünal B., Parbukov A. N., Bayliss S. C. Pho¬tovoltaic properties of a novel stain etched porous silicon and its application in photosensitive devices // Optical Materials. - 2001. - Vol. 17. - P. 79-82.
Венгер Е. Ф., Кириллова С. И., Кизяк И. М., Манойлов Э. Г., Примаченко В. Е. Влияние примеси золота на фотолюминесценцию и фотоЭДС пористого кремния // ФТП. - 2004. - Т. 38, вып. 1. - С. 117-123.
Brodovoi A. V., Brodovoi V. A., Skryshevskyi V. A., Bunchuk S. G., Khnorozok L. M. Photoelectric properties of metal-porous siliconsilicon planar heterostructures // Semiconductor Physics, Quantum Electronics and Optoelectronics. - 2002. - Vol. 5, No. 4. - P. 395-397.
Olenych I. B., Monastyrskii L. S., Aksimentyeva O. I., Sokolovskii B. S. Effect of bromine adsorption on the charge transport in porous silicon - silicon structures // Electronic Materials Letters. - 2013. - Vol. 9, No. 3. - P. 257-260.
Оленич І. Б. Електричні і фотоелектричні властивості поруватого кремнію, модифікова ного наночастинками кобальту // Журнал нано- та електронної фізики. - 2014. - Т. 6, № 4. - С. 04022-1-04022-4.
Wang Z. L. Zinc oxide nanostructures: growth, properties and applications // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2004. - Vol. 16, No. 25. - P. 829-858.
Heo Y. W., Norton D. P., Tien L. C., Kwon Y., Kang B. S., Ren F., Pearton S. J., LaRoche J. R. ZnO nanowire growth and devices // Materials Science and Engineering. - R: Reports. - 2004. - Vol. 47, No. 1. - P. 1-47.
Kapustianyk V., Turko B., Luzinov I., Rudyk V., Tsybulskyi V., Malynych S., Rudyk Yu., Savchak M. LEDs based on p-type ZnO nanowires synthesized by electrochemical deposition method // Physica Status Solidi (C). - 2014. - Vol. 11, No. 9-10. - P. 1501-1504.
Kind H., Yan H., Messer B., Law M., Yang P. Nanowire ultraviolet photodetectors and optical switches // Advanced Materials. - 2002. - Vol. 14, No. 2. - P. 158-160.
Клочко Н. П., Клепикова Е. С., Хрипунов Г. С., Волкова Н. Д., Копач В. Р., Любов В. Н., Кириченко М. В., Копач А. В. Антиотражающие наноструктурированные массивы оксида цинка, изготовленные методом импульсного электроосаждения // ФТП. - 2015. - Т. 49, вып. 2. - С. 219-229.
Singh R. G., Singh F., Agarwal V., Mehra R. M. Photoluminescence studies of ZnO / porous silicon nanocomposites // Journal of Physics. - D.: Applied Physics. - 2007. - Vol. 40. - P. 3090-3093.
Keramatnejad K., Khorramshahi F., Khatami S., Asl-Soleimani E. Optimizing UV detection properties of n-ZnO nanowire / p-Si heterojunction photodetectors by using a porous substrate // Optical and Quantum Electronics. - 2015. - Vol. 47. - P. 1739-1749.
Martinez L., Ocampo O., Kumar Y., Agarwal V. ZnO-porous silicon nanocomposite for possible memristive device fabrication // Nanoscale Research Letters. - 2014. - Vol. 9. - P. 437- 1-437-6.
Wu J. J., Liu S. C. Low-temperature growth of well-aligned ZnO nanorods by chemical vapor deposition // Advanced Materials. - 2002. - Vol. 14. - P. 215-218.
Srivatsa K. M. K., Chhikara D., Kumar M. S. Synthesis of aligned ZnO nanorod array on silicon and sapphire substrates by thermal evaporation technique // Journal of Materials Science & Technology. - 2011. - Vol. 27, No. 8. - P. 701-706.
Sundaram K. B., Khan A. Characterization and optimization of zinc oxide films by r.f. magnetron sputtering // Thin Solid Films. - 1997. - Vol. 295, No. 1. - P. 87-91.
Gafiychuk V. V., Ostafiychuk B. K., Pop¬ovych D. I., Popovych I. D., Serednytski A. S. ZnO nanoparticles produced by reactive laser ablation // Applied Surface Science. - 2011. - Vol. 257, No. 20. - P. 8396-8401.
Zhu M. W., Huang N., Gong J., Zhang B., Wang Z. J., Sun C., Jiang X. Growth of ZnO nanorod arrays by sol-gel method: transition from two-dimensional film to one-dimensional nanostructure // Applied Physics A. - 2011. - Vol. 103. - P. 159-166.
Hsu H. C., Cheng C. S., Chang C. C., Yang S., Chang C. S., Hsieh W. F. Orientation-enhanced growth and optical properties of ZnO nanowires grown on porous silicon substrates // Nan¬otechnology. - 2005. - Vol. 16, No. 2. - P. 297-301.
Клочко Н. П., Мягченко Ю. А., Мельничук Е. Е., Копач В. Р., Клепикова Е. С., Любов В. Н., Хрипунов Г. С., Копач А. В. Перспективы импульсного электроосаждения иерархических наноструктур оксида цинка // ФТП. - 2013. - Т. 47, вып. 8. - С. 1129-1136.
Оленич І. Б., Монастирський Л. С., Аксіментьєва О. І., Соколовський Б. С. Вологочутливі структури на основі поруватого кремнію // УФЖ. - 2011. - Т. 56, № 11. - С. 1199-1203.
Vakulenko O. V., Kondratenko S. V., Shutov B. M. // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics. - 1999. - Vol. 2, No. 2. - P. 88-89.
Cullis A. G., Canham L. T., Calcott P. D. J. The structural and luminescence properties of po¬rous silicon // Journal of Applied Physics. - 1997. - Vol. 82. - P. 909-965.
Föll H., Christophersen M., Carstensen J., Hasse G. Formation and application of porous silicon // Materials Science and Engineering. - R: Reports. - 2002. - Vol. 39, No. 4. - P. 93-141.
Ünal B., Parbukov A. N., Bayliss S. C. Pho¬tovoltaic properties of a novel stain etched porous silicon and its application in photosensitive devices // Optical Materials. - 2001. - Vol. 17. - P. 79-82.
Венгер Е. Ф., Кириллова С. И., Кизяк И. М., Манойлов Э. Г., Примаченко В. Е. Влияние примеси золота на фотолюминесценцию и фотоЭДС пористого кремния // ФТП. - 2004. - Т. 38, вып. 1. - С. 117-123.
Brodovoi A. V., Brodovoi V. A., Skryshevskyi V. A., Bunchuk S. G., Khnorozok L. M. Photoelectric properties of metal-porous siliconsilicon planar heterostructures // Semiconductor Physics, Quantum Electronics and Optoelectronics. - 2002. - Vol. 5, No. 4. - P. 395-397.
Olenych I. B., Monastyrskii L. S., Aksimentyeva O. I., Sokolovskii B. S. Effect of bromine adsorption on the charge transport in porous silicon - silicon structures // Electronic Materials Letters. - 2013. - Vol. 9, No. 3. - P. 257-260.
Оленич І. Б. Електричні і фотоелектричні властивості поруватого кремнію, модифікова ного наночастинками кобальту // Журнал нано- та електронної фізики. - 2014. - Т. 6, № 4. - С. 04022-1-04022-4.
Wang Z. L. Zinc oxide nanostructures: growth, properties and applications // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2004. - Vol. 16, No. 25. - P. 829-858.
Heo Y. W., Norton D. P., Tien L. C., Kwon Y., Kang B. S., Ren F., Pearton S. J., LaRoche J. R. ZnO nanowire growth and devices // Materials Science and Engineering. - R: Reports. - 2004. - Vol. 47, No. 1. - P. 1-47.
Kapustianyk V., Turko B., Luzinov I., Rudyk V., Tsybulskyi V., Malynych S., Rudyk Yu., Savchak M. LEDs based on p-type ZnO nanowires synthesized by electrochemical deposition method // Physica Status Solidi (C). - 2014. - Vol. 11, No. 9-10. - P. 1501-1504.
Kind H., Yan H., Messer B., Law M., Yang P. Nanowire ultraviolet photodetectors and optical switches // Advanced Materials. - 2002. - Vol. 14, No. 2. - P. 158-160.
Клочко Н. П., Клепикова Е. С., Хрипунов Г. С., Волкова Н. Д., Копач В. Р., Любов В. Н., Кириченко М. В., Копач А. В. Антиотражающие наноструктурированные массивы оксида цинка, изготовленные методом импульсного электроосаждения // ФТП. - 2015. - Т. 49, вып. 2. - С. 219-229.
Singh R. G., Singh F., Agarwal V., Mehra R. M. Photoluminescence studies of ZnO / porous silicon nanocomposites // Journal of Physics. - D.: Applied Physics. - 2007. - Vol. 40. - P. 3090-3093.
Keramatnejad K., Khorramshahi F., Khatami S., Asl-Soleimani E. Optimizing UV detection properties of n-ZnO nanowire / p-Si heterojunction photodetectors by using a porous substrate // Optical and Quantum Electronics. - 2015. - Vol. 47. - P. 1739-1749.
Martinez L., Ocampo O., Kumar Y., Agarwal V. ZnO-porous silicon nanocomposite for possible memristive device fabrication // Nanoscale Research Letters. - 2014. - Vol. 9. - P. 437- 1-437-6.
Wu J. J., Liu S. C. Low-temperature growth of well-aligned ZnO nanorods by chemical vapor deposition // Advanced Materials. - 2002. - Vol. 14. - P. 215-218.
Srivatsa K. M. K., Chhikara D., Kumar M. S. Synthesis of aligned ZnO nanorod array on silicon and sapphire substrates by thermal evaporation technique // Journal of Materials Science & Technology. - 2011. - Vol. 27, No. 8. - P. 701-706.
Sundaram K. B., Khan A. Characterization and optimization of zinc oxide films by r.f. magnetron sputtering // Thin Solid Films. - 1997. - Vol. 295, No. 1. - P. 87-91.
Gafiychuk V. V., Ostafiychuk B. K., Pop¬ovych D. I., Popovych I. D., Serednytski A. S. ZnO nanoparticles produced by reactive laser ablation // Applied Surface Science. - 2011. - Vol. 257, No. 20. - P. 8396-8401.
Zhu M. W., Huang N., Gong J., Zhang B., Wang Z. J., Sun C., Jiang X. Growth of ZnO nanorod arrays by sol-gel method: transition from two-dimensional film to one-dimensional nanostructure // Applied Physics A. - 2011. - Vol. 103. - P. 159-166.
Hsu H. C., Cheng C. S., Chang C. C., Yang S., Chang C. S., Hsieh W. F. Orientation-enhanced growth and optical properties of ZnO nanowires grown on porous silicon substrates // Nan¬otechnology. - 2005. - Vol. 16, No. 2. - P. 297-301.
Клочко Н. П., Мягченко Ю. А., Мельничук Е. Е., Копач В. Р., Клепикова Е. С., Любов В. Н., Хрипунов Г. С., Копач А. В. Перспективы импульсного электроосаждения иерархических наноструктур оксида цинка // ФТП. - 2013. - Т. 47, вып. 8. - С. 1129-1136.
Оленич І. Б., Монастирський Л. С., Аксіментьєва О. І., Соколовський Б. С. Вологочутливі структури на основі поруватого кремнію // УФЖ. - 2011. - Т. 56, № 11. - С. 1199-1203.
Vakulenko O. V., Kondratenko S. V., Shutov B. M. // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics. - 1999. - Vol. 2, No. 2. - P. 88-89.
Опубліковано
2017-02-16
Як цитувати
Оленич, І. Б. (2017). Електричні та фотоелектричні властивості гібридних структур на основі поруватого кремнію і оксиду цинку. Журнал фізики та інженерії поверхні, 1(2), 186-193. вилучено із https://periodicals.karazin.ua/pse/article/view/7914
Розділ
Статті
У відповідності з типовим шаблоном.
