| Название: | Исследование умножения носителей заряда в гетерострукгурах с кремниевыми квантовыми точками под действием УФ света |
| Грантодатель: | РФФИ |
| Область знаний: | 02 |
| Научная дисциплина: | 02-202 Полупроводники, 02-340 Спектроскопия |
| Ключевые слова: | квантовые точки, ударная ионизация, умножение носителей, кремниевые наночастицы, солнечные элементы |
| Время действия проекта: | 2014 - 201 |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Кен,ОС |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 14-02-31576 |
| Финансирование 2014 г.: | 400000 |
| Исполнители: |
Андроников,ДА: лаб. физико-химических свойств полупроводников (Терукова,ЕИ)
Вайнштейн,ЮС: лаб. нелинейных оптических и фотоэлектрических явлений в полупроводниках (Белькова,ВВ)
Семерухин,МЮ : лаб. физико-химических свойств полупроводников (Терукова,ЕИ)
|
Ударная ионизация "горячих" электронно-дырочных пар в квантово-размерных структурах имеет ряд отличий по сравнению с ударной ионизацией в объемных полупроводниках. Теоретические расчеты показывают, что в квантовых точках (КТ) ударная ионизация носителей является более вероятным механизмом релаксации энергии. Показано также, что в КТ ударная ионизация "горячих" электронно-дырочных пар, появившихся при поглощении высокоэнергетических фотонов из УФ части спектра, приводит к умножению носителей и увеличению фототока структур с КТ уже при энергиях фотонов, вдвое превышающих эффективную ширину запрещенной зоны КТ. Этот эффект позволит более полно преобразовывать коротковолновую часть солнечного излучения, что сулит большие перспективы применению КТ в солнечных элементах. Большое число теоретических работ по данной тематике, появившихся в последние пять лет, отражает высокий уровень интереса к данной теме. Однако экспериментально хорошо изучено только влияние ударной ионизации на оптические характеристики КТ. В связи с этим целью данного проекта является наблюдение и изучение проявления ударной ионизации и умножения носителей в фототоке структур с КТ. Объектом исследования выбраны слои кремневых КТ, изготовленные модификацией метода лазерного электродиспергирования. В ходе проекта будут получены наночастицы кремния, пассивированные кислородом и азотом, являющиеся квантовыми точками (нуль-мерными объектами), а также гетерострукгуры с такими наночастицами. Будут определены микроскопические, оптические и электрические характеристики слоев, состоянщх из таких частиц. Основным результатом проекта станет получение спектров квантового выхода фототока изготовленных гетерструкгур и возрастания квантового выхода в УФ области спектра. Будет показана связь этого возрастания с ударной ионизацией и умножением носителей в КТ, даны рекомендации по оптимизации параметров слоев с КТ и оценена возможность использования эффекта умножения носителей для повышения квантового выхода солнечных элементов.
