Рис. 1.2. Типичные спектры
фотонапряжения АФН-пленок
V, отн. ед.
, нм
еоретическое рассмотрение ВАХ батареи, состоящей из большого числа p-n-переходов, впервые проведено В. И. Стафеевым [20].
Исследования на основе спектральных зависимостей показали, что фотонапряжения вызываются светом из области собственного поглощения (рис. 1.2).
В работе [21] показано, что темновые ВАХ для пленок линейны до значения E = 5103 В/см, сверхлинейны в интервале 5103...5104 В/см. Ни на одной пленке сублинейный участок не был обнаружен вплоть до пробойных значений E 105 В/см. При освещении образцов их ВАХ спрямляются и, начиная с некоторых значений интенсивности света, становятся линейными.
Принимая во внимание тот факт, что АФН-пленки получены анизотропным напылением, естественно было ожидать появления этой анизотропии при освещении пленок поляризованным светом [3].
П Рис. 1.3. Зависимость фотонапряжения
от угла между плоскостью электрического вектора возбуждающего света и прямой, соединяющей электроды пленки редставлялось возможным выяснение влияния поляризованного света на величину фотонапряжения VАФН. Эксперименты в поляризованном свете показали, что у АФН-пленок кремния и арсенида галлия фотонапряжение сильно зависит от ориентации плоскости поляризации света относительно прямой, соединяющей электроды пленки.
Типичные полярные диаграммы зависимости VАФН от угла освещения даны на рис. 1.3. Для пленок Si и GaAs максимум VАФН расположен либо при = 0°, либо при = 90. Например, для Si-пленки приведенной на рис. 1.3 и GaAs-пленки максимум соответствует = 90.
Для Si и GaAs изменение величины VАФН от max до min составляет, соответственно, 50% и 30%. Разница между максимальным и минимальным значениями фотонапряжения падает с уменьшением толщины пленок. Эти данные указали на то, что анизотропия пленок накапливается с ростом толщины. С этим, по-видимому, в какой-то мере связано отсутствие влияния угла на величину VАФН в АФН-пленках Ge и халькогенидных соединений.
Влияние ориентации плоскости поляризации света на величину VАФН пленок CdTe и Se велико, оно составляет 5…10% для CdTe и 10…20% для Se [3].
Д ля получения информации о величине фотонапряжения VАФН, тока короткого замыкания JКЗ и сопротивления R пленок во всем интервале промежуточных температур в работах [18, 22] проведены температурные исследования. В этих работах отмечается, что с понижением температуры фотонапряжение и сопротивление возрастают.
На рис. 1.4. приведены экспериментальные результаты [21] для пленок CdTe [3], а также температурные зависимости параметров АФН-пленок из работ [22]. Как видно из рис. 1.4, ток короткого замыкания в пленках CdTe практически не зависит от температуры. Температурный ход генерируемого фотонапряжения идентичен температурной зависимости сопротивления пленки. В работе [38] приведен метод изготовления АФН-пленки CdTe путем термического испарения.
Испарение порошкообразного материала (в некоторых случаях использовался кристаллический CdTe) теллурида кадмия производились из тигля, покрытого окисью алюминия при температуре 750°С. Давление остаточных газов в процессе напыления пленок CdTe было 10-4...10-5 мм рт. ст., угол напыления находился в пределах 45°. Подложками служили стекло, сегнетоэлектрик НБС, слюда, кварц, LiF, NaCl и т. д. Толщина слоя находилась в пределах 1 мкм. Некоторые параметры АФН пленок теллурида кадмия
приведены в табл. 1.1. Нужно отметить, что авторам работ [27] удалось получить фотонапряжения в пленках теллурида кадмия при комнатной температуре.
Таблица 1.1
|
|
Т, °С
|
20
|
50
|
100
|
150
|
200
|
225
|
250
|
300
|
350
|
400
|
|
Do'stlaringiz bilan baham: |