ЭДС в полупроводниковых структурах при фоторазогреве носителей заряда тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Юрченко, Владимир Борисович

  • Юрченко, Владимир Борисович
  • кандидат физико-математических науккандидат физико-математических наук
  • 1984, Харьков
  • Специальность ВАК РФ01.04.07
  • Количество страниц 123
Юрченко, Владимир Борисович. ЭДС в полупроводниковых структурах при фоторазогреве носителей заряда: дис. кандидат физико-математических наук: 01.04.07 - Физика конденсированного состояния. Харьков. 1984. 123 с.

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Юрченко, Владимир Борисович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ФОТО ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ И ФОТОРАЗОГРЕВ

НОСИТЕЛЕЙ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУРАХ.

§ I. Фотоэлектрический эффект в структурах с холодными" носителями заряда

§ 2. Уравнения непрерывности тока и баланса энергии при фоторазогреве носителей заряда

§ 3. Граничные условия в теории контактных явлений.

Глава 2. ФОТОЭФФЕКТ В СТРУКТУРАХ С ГРЕЮЩИМИСЯ

НОСИТЕЛЯМИ ПРИ СЛАБОМ ОСВЕЩЕНИИ.

§ I. Фотоэдс в р -п -структурах в условиях фото разогрева неосновных носителей.

§ 2. Фотоэдс в структурах с одинаково разогретыми основными и неосновными носителями

§ 3. Фотоэдс при разогреве носителей в гетероструктурах.

Глава 3. НЕЛИНЕЙНЫЙ ФОТОЭФФЕКТ ПРИ ЗНАЧИТЕЛЬНОМ

РАЗОГРЕВЕ НОСИТЕЛЕЙ.

§ I. Фотоэдс в структурах с греющимися носителями при сильном освещении.

§ 2. Нелинейный фотоэффект, вызванный фоторазогревом неосновных носителей.

§ 3. Оптимизация фотоэлектрических преобразователей с горячими носителями заряда

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Физика конденсированного состояния», 01.04.07 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «ЭДС в полупроводниковых структурах при фоторазогреве носителей заряда»

Необходимость широкого использования энергии солнечного излучения сделала актуальной проблему создания эффективных солнечных элементов-устройств, преобразующих солнечную энергию в электрическую £1,22 • Самыми перспективными из таких устройств ока -зываются твердотельные фотоэлектрические преобразователи, пост -роенные на основе различных полупроводниковых структур. В нас -тоящее время кпд солнечных элементов этого типа превышает 20% для лучших монокристаллических преобразователей (кремниевых и арсенид-галлиевых) и 10% - для наиболее совершенных пленочных (поликристаллических) С1-5Ц . Применение таких преобразователей остается, однако, весьма ограниченным. Связано это с тем, что солнечные элементы оправдывают себя экономически лишь в тех случаях, когда их эффективность оказывается выше определенного уровня, зависящего от их стоимости, долговечности и других факторов С 6 J. Известные же устройства еще не достигают такого уровня эффективности. Поэтоцу повышение кпд твердотельных фотопреобразователей наряду с уменьшением их стоимости, увеличением долговечности и т.п.,по-прекнему является насущной задачей. Решение этой задачи требует более глубокого изучения эффектов, определяющих работоспособность данных устройств.

Настоящая диссертация посвящена построению нелинейной тео -рии твердотельных фотоэлектрических преобразователей, позволяю -щей предложить новые пути повышения их эффективности.

Работа твердотельных фотопреобразователей основана на испо -льзовании фотоэлектрического эффекта. Этот эффект состоит в по -явлении электродвижущей силы (эдс) в различных полупроводниковых структурах при освещении последних межзонно поглощаемым светом til. Суть эффекта нагляднее всего проявляется в р- /г-структуpax. При межзонном поглощении света в этих структурах генерируются неравновесные электронно-дырочные пары, которые разделяются затем электрическим полем р — п -перехода; носители заряда, неосновные в той или иной области структуры, вытягиваются этим полем в соседнюю область, тогда как носители, являющиеся основными, возвращаются им вглубь исходной области. В результате этих процессов в структурах формируется фотоэдс, а во внешней электрической цепи появляется фототок [7-10 ] .

Твердотельные фотопреобразователи,как уже говорилось,являются самими эффективными солнечными элементами. В то Ее время их кпд в силу многих причин в целом остается невысоким. Одна из главных причин, ограничивающих кпд этих солнечных элементов,за -ключается в том, что неравновесные электроны и дырки,рожденные высокоэнергичными фотонами, неупрзто рассеиваются на фононах и, таким образом, передав большую избыточную энергию £~ ^/xtico = = ~ ) ^ Т кристаллической решетке, быстро "термализуются" [ 7,9] (здесь Еи р~ кинетическая энергия электронов и дырок, 1iСо - энергия фотонов, В^ - ширина запрещенной зоны полу -проводника, Т0 - температура кристаллической решетки). В кремнии,например, при То =300 К "термализация" носителей происходит всего за ~ 10 с. • При этом время жизни неравно весных носителей обычно гораздо больше (в том же кремнии

-4 -3

Т^ может достигать ~ i0 -f Ю с [12] ). В этих условиях фотоэдс формируется носителями, почти потерявшими избыточную энергию, вследствие чего на создание полезного эффекта расходуется только часть энергии фотонов, равная ширине запрещенной зоны полупроводника В ^ .В случае солнечного излучения (как и другого излучения с широким спектром) указанный эффект сразу же приводит к значительного снижению кпд фотопреобразователей.^ Кпд в таком случае зависит от ширины запрещенной зоны полупроводника В. ^ ,причем существует некоторое оптимальное значение £ ^ £* , при котором кпд становится максимальным oflT 13] (мы говорим пока лишь о преобразователях на основе р-п-структуры).

Обычно эффект "термализации" неравновесных носителей выра -жен довольно ярко. В связи с этим в существующей теории фотоэлектрического эффекта вовсе пренебрегают возможной энергетической неравновесностью носителей заряда, т.е. считают, что фотоэдс создается полностью "термализованными" ("холодными") носителями [ 7,9 J . Теоретический анализ условий максимальной эффективности солнечных элементов, выполненный в таком предположении, приводит к значению — 1,5эв С13,141 , соответствующему средней

Jf ОПТ энергии фотонов в солнечном излучении. Максимальный же кпд такого оптимизированного солнечного элемента, согласно оценке [ 14 3 , даже в отсутствие всяких других потерь энергии составлял бы всего а 25$.

В действительности наряду с эффектом "термализации" неравновесных носителей действуют и другие причины снижения кпд солнеч -ных элементов, приобретающие в некоторых случаях решающее значе -ние. В частности, в реальных структурах в силу ограниченности времени жизни неравновесных носителей определенная их доля ре-комбинирует, не достигая р-п. -перехода и, следовательно,не участвуя в образований фототока [ 10,12 3 . Такие потери особенно значительны в случае пленочных и поликристаллических преобразователей С4,14,15 ] . Заметно снижает кпд солнечных элементов их внут

I)Заметим,что поступление значительной избыточной энергии фотонов в кристаллическую решетку полупроводника вызывает нагрев всего преобразователя в целом, что дополнительно ухудшает его работоспособность ПО J . реннее отческое сопротивление [3,16] , а также то обстоятель -ство, что во многих случаях (особенно в гетероструктурах) действует не самый оптимальный механизм прохождения тока через р-п-переход [ 16-183 (см.ниже).

Эти причины вызывают уменьшение коэффициента заполнения вольтамперной характеристики (ВАХ) и увеличение темнового тока, вследствие чего падают напряжение и ток преобразователя в режиме максимальной генерируемой мощности £3,163 •

Снижается кпд еще и потому, что с увеличением энергии фотонов уменьшается глубина, на которой они поглощаются, в результате чего становится существенной поверхностная рекомбинация не -равновесных носителей [19,20J .

Все эти и другие причины (см. Г1-3]), действуя совместно, приводят к тому, что фотоэдс в солнечных элементах на основе обычных р-п. -структур фактически создается только фотонами с энергией 1гсо с^ В^ , да и те часто используются неэффективно. Это наглядно проявляется в спектральной чувствительности та-, ких солнечных элементов, которая будучи довольно низкой, не только не остается постоянной при Ъи) > (как было бы в случае потерь исключительно за счет "термализации" носителей),но,напротив, быстро обращается в нуль f2I] .

Устранить те или иные негативные явления и тем самым повы -сить кпд солнечных элементов удается за счет применения более сложных полупроводниковых структур. В частности, довольно эффективными фотопреобразователями оказываются р- п -гетероструктуры с различными по ширине запрещенной зоны р- и -областями [ 16, 22-24 J . Широкозонная область выполняет в них роль "окна", благодаря которому свет достигает активной узкозонной области почти без потерь и поглощается в ней прямо у гетероперехода. Делая широкозонную область достаточно толстой, в таких структурах можно резко уменьшить рекомбинацию фотоносителей на освещаемой поверхности и сопротивление растеканию тока { 16,24 3* Это особенно важно для пленочных солнечных элементов, использующих сильно поглощающие свет прямозонные полупроводники [14 3•

Следует,однако, отметить, что создание хороших гетерострук-тур представляет собой непростую задачу. Дело в том, что для гетеропереходов характерна сложная зонная диаграмма: наличие на гетерогранице многочисленных поверхностных состояний, а также разрывов, "пичков" и "впадин" в энергетических зонах [17,18 3. Из-за этого в таких структурах, как правило, реализуются не самые оптимальные механизмы переноса тока £16,18 Д. Если в гомо -структурах чаще преобладает диффузионный механизм [8 J ,то в ге-тероструктурах - термоэмиссионный, рекомбинационный или туннельный С 17,18,25 3 • Процесс переноса тока в этих случаях в основном определяется не объемными свойствами полупроводников, а состоя -нием гетерограницы [ 16,26,27 . При этом характер тока может зависеть и от режима работы структуры: напряжения на переходе и интенсивности света £26-30 3• Все это приводит к тому, что лишь немногие гетероструктуры рассмотренного типа становятся эффек -тивными фотопреобразователями [31,32 ] .

До сих пор речь шла о структурах, позволяющих использовать лишь часть энергии фотонов, равную заданной постоянной величине-ширине запрещенной зоны полупроводника Е^- const. но сущест -вуют и другие структуры, такие, в которых одинаково эффективно могут использоваться фотоны как с малой, так и с большой энер -гией. Последнее возможно, например, в каскадных солнечных эле -ментах £33,34 J , в гетероструктурах, преобразующих коротковол -новое излучение в более длинноволновое £35,36 3 , или в различных так называемых варизонных структурах £ 37-43 J. При этом наиболее совершенными являются варизонные структуры, в которых за счет непрерывного изменения ширины запрещенной зоны полупроводника(обусловленного изменением его состава) создается квазиэлектрическое поле, оттягивающее неосновные неравновесные носители от освещаемой поверхности и ускоряющее их в направлении гетероперехода(такое направление поля соответствует уменьшению ширины запрещенной зоны по мере удаления от освещаемой поверхности) £37,40] . Созданное поле как раз и позволяет достаточно эффективно использовать не только низкоэнергичные, но и высокоэнергичные фотоны,поскольку ускорение этим полем носителей, рожденных вблизи поверхности, приводит к дополнительному увеличению фототока (не говоря уже о том, что при этом одновременно уменьшаются потери,связан -ные как с поверхностной, так и с объемной рекомбинацией носите -лей в широкозонной области) [ 16,37,40 ] . Кроме того,благодаря изменению состава полупроводника в варизонных структурах удается в некоторой степени согласовать свойства широкозонной и узкозонной области и таким образом, получив совершенный гетеропереход, резко уменьшить темновой ток [16] . Все это обеспечивает сравнительно высокую эффективность солнечных элементов на основе варизонных структур. Кпд таких солнечных элементов уже сейчас превышает 25$ [1,16,41 ]. Оценки же показывают, что с помощью варизонных структур в случае естественного освещения можно получить кпд около 35% [37 ] , а в условиях концентрированного излучения - и выше [ 42 ] .

Таким образом, в настоящее время известно уже довольно много различных по своим возможностям методов повышения кпд полупроводниковых фотоэлектрических преобразователей. Но все известные методы, в том числе и самые перспективные, не исчерпывают проблем создания высокоэффективных фотопреобразователей, предназначенных для работы в условиях освещения с широким спектром. Связано это с тем, что при таком освещении даже в наиболее совершенных полупроводниковых структурах(включая и варизонные гетеро -структуры) определенная часть энергии фотонов неизбежно превращается в кинетическую энергию неравновесных носителей заряда. Последняя же, как отмечалось выше, теряется в столкновениях с фононами, практически не используясь для создания фотоэффекта. В теории при этом полагают, что в результате быстрой "термализа-ции" носителей теряется вся указанная энергия. Однако, в дейст -вительности дело обстоит несколько иначе. "Термализация" носителей в реальных полупроводниках не происходит мгновенно. Поэтов в течение определенного времени (^t'g.) носители заряда, рожденные высокоэнергичными фотонами, сохраняют энергию, намного превышающую среднюю энергию их теплового движения при температзфе

Т0 . Это значит, что при поглощении таких фотонов непременно возникает некоторый разогрев носителей заряда (фоторазогрев) [ 44-49 Ц . Из-за малой глубины межзонного поглощения света такай разогрев оказывается существенно неоднородным [48,49J и,следовательно, сопровождается появлением термоэдс, действующей наряду с обычной фотоэдс, описанной выше. В принципе, эта термоэдс может как улучшать, так и ухудшать работу фотопреобразователей. При этом традиционная теория фотоэффекта,пренебрегающая энергетической неравновесностью носителей, не позволяет указать, какая ситуация реализуется в том или ином конкретном случае. Конечно, в обычных случаях вследствие малости времени релаксации энергии носителей эффект, обусловленный разогревом, сравнительно мал и особой роли не играет (см.выше). Но в определенных условиях (например, при квазиупругом рассеянии носителей) он должен быть значительным и его необходимо учитывать. Если в таких условиях термоэдс будет складываться с обычной фотоэдс, то это позволит эффективно использовать избыточную энергию фотонов а Й со — Йо) — у- О ив результате заметно повысить кпд солнеч-<г ных элементов.

Заметим, что о возможности повышения кпд полупроводниковых солнечных элементов в результате появления значительного фоторазогрева носителей заряда недавно говорилось в работе С503"^« В ней на основе термодинамических соображений была оценена мак -симальная эффективность таких солнечных элементов, которые каким-то образом могли бы полностью использовать этот разогрев(никаких конкретных механизмов влияния разогрева носителей на работу фотопреобразователей при этом не называлось). Кпд таких солнечных элементов должен достигать кпд идеальной тепловой машины с тем -пературой нагревателя Т ~ , где Т^абОООК (-0,5эЗ)п ^ С. температура излучающей поверхности Солнца (до этой температуры, согласно оценке, могут разогреваться носители заряда), и температурой холодильника Тх ~ TQ , что при Т0 ~ 300 К соответствует кпд более 90^ £50]. Приведенный результат показывает,что использование фоторазогрева носителей (даже частичное) было бы весьма целесообразно. Однако вопрос о том, как фоторазогрев носителей влияет на работу реальных фотопреобразователей и каким образом его можно использовать для повышения кпд солнечных эле -ментов, до сих пор совершенно не исследовался.

В связи с этим, целью настоящей работы является построение теории фотоэлектрического эффекта в полупроводниковых структурах с учетом фоторазогрева носителей заряда и выяснение возможностей использования этого разогрева для максимального повышения кпд солнечных элементов.

Особую актуальность такому исследованию придают следующие об

I) Эта работа выполнена несколько позже, хотя и независимо от наших первых исследований солнечных элементов с горячими носителями заряда 51-53 3 • стоятельства:

1. Эффективность лучших солнечных элементов, не использую -щих фоторазогрев носителей, приближается к своему теоретическому пределу £54 Д. Это значит, что возможности традиционных методов повышения кпд фотоэлектрических преобразователей в ряде случаев оказываются практически исчерпанными.

2. Для создания солнечных элементов все более широко применяются прямозонные полупроводники [ 14 Д . В этих полупроводниках из-за малой глубины поглощения света и небольшого времени жизни неравновесных носителей заряда эффекты, связанные с фоторазогревом носителей, должны быть выражены ярче, чем в непрямозонных материалах.

3. Экспериментально исследуется возможность эффективной работы солнечных элементов в условиях концентрированного излучения С 32,36,43 J. В таких условиях заметный разогрев носителей возможен из-за большой мощности поглощаемого светового потока.

Наряду с этим данное исследование представляет и самостоятельный теоретический интерес, поскольку термоэдс, возникающая в полупроводниковых структурах в результате неоднородного фото -разогрева носителей, в теории горячих носителей заряда ранее не рассматривалась.

Вообще говоря, эффекты, связанные с появлением эдс при разогреве носителей заряда, в последнее время изучаются весьма активно. Эти эффекты составляют широкий класс так называемых электроградиентных явлений £55 J . Возникают они либо вследствие неоднородности разогрева носителей (в однородном полупроводнике), либо благодаря исходной неоднородности самого полупроводника. В первом случае причиной термоэдс является возникновение потока носителей из более разогретой области в менее разогретую. Такая термоэдс впервые была рассмотрена в работах £ 56-58Д на примере внутризонного разогрева носителей. Во втором случае появление термоэдс связано с наличием в неоднородном полупроводнике встроенного электрического поля. Величина встроенного поля зависит от вида функции распределения носителей. Поэтому разогрев последних (даже однородный) сопровождается изменением этого поля, что означает возникновение некоторой эдс С 55 ] . Указанная термоэдс ши + роко исследовалась в полупроводниках с р-п- 9 р -р- и п - П. -переходами £55,59-68 3 . В этих исследованиях, в частности, было установлено, что в р-п. -структурах внутризонный разогрев носителей, однородный в окрестности р - п. -перехода, создает термоэдс, знак которой противоположен знаку фотоэдс £63-68] . Но до сих пор такой термоэлектрический эффект изучали только в гомо -стрз'ктурах и только в условиях внутризонного разогрева носителей, который всегда полагали однородным в окрестности перехода в теоретических работах£63,64] и, для простоты интерпретации, стремились создать таковым в эксперименте £ 65-68] Тот же разогрев, который возникает при межзонном поглощении света, является существенно неоднородным (особенно в гетероструктурах), и поэтому к таким ситуациям результаты работ [63-68] непосредственно неприменимы.

В условиях фоторазогрева носителей различные эффекты,связанные с появлением термоэдс, тоже изучались довольно много. Так,например, весьма детально исследовано влияние фоторазогрева носителей заряда на фотоэлектромагнитный эффект £70-76] . Недавно на случай фоторазогрева носителей обобщен фотоэлектрический эффект Дембера [77 J . Результаты этих исследований показывают, что обычные фотоэлектрические эффекты в условиях фоторазогрева носи

I) В работе £ 69 3 говорилось о возможности возникновения такого эффекта и при фоторазогреве носителей, но при этом фоторазогрев тоже предполагался однородным. телей заряда качественно изменяют свою природу. Если обычно причиной тех или иных фотоэффектов служит возникновение диффузион -ных токов неравновесных электронов и дырок, то в условиях значительного фоторазогрева носителей такой причиной становится уже появление соответствующих термотоков горячих носителей С 76] . Но подобные исследования были проведены пока только для тех эффектов, которые возникают в однородных полупроводниковых образцах. Нас же интересует аналогичный эффект в неоднородных полупроводниковых структурах.

Заметим, что в ряде работ были рассмотрены и такие случаи,в которых эдс, возникающая в неоднородной среде,вызывалась одновременно и межзонным поглощением света,и разогревом носителей заря -да (описанная ситуация реализуется,например, при исследовании фотоградиентного эффекта С 78,793 или при изучении термоэдс горячих носителей на р- п -переходе с подсветкой £801). Но во всех этих случаях разогрев носителей тоже был внутризонным и однородным, а подсветка осуществлялась независимо и на разогрев носителей не влияла.

Таким образом, к настоящему времени в многочисленных экспериментальных и теоретических работах были исследованы весьма разнообразные термоэлектрические эффекты,обусловленные разогревом носителей заряда. Однако результаты всех работ,выполненных ранее, не позволяют ответить на вопросы,поставленные в данной диссертации,поскольку в ней, в отличие от этих работ, рассматривается ситуация,когда неоднородный фоторазогрев носителей заряда происходит в неоднородных полупроводниковых структурах. В такой ситуации явления, связанные с неоднородностью разогрева, и явления,обус -ловленные неоднородностью структуры,переплетаются настолько, что в итоге возникает качественно новый физический эффект. Исследование особенностей этого эффекта и составляет основное содержание настоящей работы.

Научная новизна данной диссертационной работы заключается в том, что в ней впервые построена теория фотоэлектрического эффекта в различных полупроводниковых структурах, возникающего в условиях фоторазогрева носителей заряда, и впервые указаны основные условия,обеспечивающие использование фоторазогрева носителей для повышения эффективности полупроводниковых фотоэлектрических пре -образователен.

Практическая значимость работы обуславливается тем,что ее результаты могут служить теоретической базой для создания высокоэффективных фотоэлектрических преобразователей, предназначенных для работы в условиях освещения с широким спектром, а также для создания фотоприемников, обладающих высокой чувствительностью.

Объем и структура работы. Диссертация содержит 123 страницы и состоит из введения, трех глав, заключения и списка цитируемой литературы из 106 названий.

Похожие диссертационные работы по специальности «Физика конденсированного состояния», 01.04.07 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Юрченко, Владимир Борисович

Основные результаты работы состоят в следующем:

1. Установлен общий вид граничных условий, определяющих электрические токи и потоки энергии носителей заряда на контакте двух сред в условиях, когда имеет место как концентрационная, так и энергетическая неравновесность носителей. Показано, что структура таких граничных условий соответствует структуре дифференциальных уравнений, описывающих электрические токи и потоки энергии в объеме этих сред. Исходя из указанных общих граничных условий, справедливых на любом контакте, установлены граничные условия, определяющие электрические токи, потоки энергии, концентрации и температуры носителей заряда на гетеропереходе с горячими носителями.

2. Исследован фотоэффект, возникающий при слабом освещении в р -п -структуре с греющимися легкими электронами и энергети -чески равновесными тяжелыми дырками. Установлено, что максимальный фототок в этой структуре вследствие неоднородного фоторазогрева электронов намного превышает максимальный фототок анало -гичной структуры с "холодными" носителями заряда. Показано, что возникает этот эффект в том случае, когда реализуются нетради -ционные соотношения между характерными физическими длинами(когда длина остывания электронов становится больше, а диффузионная длина - меньше глубины поглощения света). Если же, как обычно, диффузионная длина превышает глубину поглощения света, то даже при медленной релаксации энергии электронов фоторазогрев не приводит к увеличению фототока.

3. Изучен фотоэффект, который возникает в гетероструктурах в условиях фоторазогрева как электронов, так и дырок. Показано, что и в этих условиях благодаря фоторазогреву носителей макси -мальный фототок может возрастать. При этом установлено, что в асимметричных структурах, в которых на переходе разогреваются носители заряда лишь одного сорта, а перенос тока осуществляется в основном неразогретыми носителями другого сорта, отрица -тельный эффект, связанный с разогревом носителей на переходе, практически исключается (остается только положительный эффект, обусловленный неоднородным фоторазогревом носителей в объеме квазинейтральных областей структуры).

4. Построена нелинейная теория фотоэффекта, возникающего в структурах с греющимися носителями заряда при сильном освеще -нии. Установлено, что в условиях сильного освещения в структурах с одинаково греющимися основными и неосновными носителями фото -ток, обусловленный разогревом, растет с увеличением интенсивности света квадратично (обычный фототок линеен по интенсивности) и становится значительным уже при таком освещении, при котором сам разогрев остается еще сравнительно слабым. Установлено также, что величина и даже знак фототока, вызванного фоторазогре -вом носителей, при сильном освещении во многом определяется видом температурной зависимости времени жизни неравновесных носителей. Показано, что использование особенностей, свойственных нелинейному режиму работы фотоэлектрических преобразователей с горячими носителями заряда, позволяет резко повысить кпд этих преобразователей в условиях сильного освещения.

Автор благодарит научного руководителя доктора физико-ма -тематических наук Гуревича Ю.Г. за постоянную помощь в работе, многочисленные полезные обсуждения и ценные рекомендации; проф.Бойко Б.Т. за поддержку данной работы; проф.Басса Ф.Г., к.ф.-м.н. Ваксера А.И., к.т.н. Копача В.Р. и Опанасюка А.С. за плодотворные дискусии, а также всех участников научных семинаров кафедры физики металлов и полупроводников ХПИ им.В.И.Ленина и отдела теории твердого тела ИРЭ АН УССР за обсуждение полученных в работе результатов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Юрченко, Владимир Борисович, 1984 год

1. Алферов Ж.И. Фотоэлектрическое преобразование солнечной энергии.- В кн.; Чтения памяти А.Ф.Иоффе Д980.-Л. ;Наука, 1983, с. 4-21.

2. Flavin Ch. Photovoltaics international competition for the sun.-Environment, 1983, v.25, n.3, p.7-11» 39-44.

3. Bucher E. Solar cell materials and their basic parameters.-Appl. Phys., 1978, v.17, n.1, p.1-25.

4. Yang E.S. Structure and performance of polycrystalline thin film solar cells.-!Ehin Solid Films,1982,v.93,n.3-4,p.287-300.

5. Hermann A.M., Fabic L. Reseach on polycrystalline thin-film photovoltaic devices.- J.Cryst.Growth, 1983, v.61, n.3,p.658-664.

6. Barnett A.M. Appraisal of thin-film solar cells.- In: Proc. of the 2-nd EC Photovoltaic Solar Energy Conf., Berlin(west), 1979, p.328-343.

7. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников М.;Наука, 1977.- 672 с.

8. Пикус Г.Е. Основы теории полупроводниковых приборов.- М.: Наука, 1965.- 448 с.

9. Рыбкин С.М. Фотоэлектрические явления в полупроводниках.-М.:Физматгиз, 1963.^ 494 с.

10. Васильев A.M., Ландсман А.П. Полупроводниковые фотопреобразователи .- М.; Сов.радио, 1971.- 248 с.

11. Денис В., Канцлерис Ж., Мартунас 3. Инерционность разогрева электронов в кремнии при комнатной температуре.- ФТП, 1979, т.13, вып.9, с.1706-1709.

12. Графф К., Фишер Г. Время жизни носителей в кремнии и его влияние на характеристики солнечных элементов.- В кн.: Преобразование солнечной энергии. Вопросы физики твердого тела.- М.; Энергоиздат, 1982, с. I5I-I89.

13. Фаренбрух А., Аранович Дж. Гетеропереходы и поверхностные явления в фотоэлектрических преобразователях.- В кн.Преобразование солнечной энергии. Вопросы физики твердого тела.- М.; Энергоиздат, 1982,с. 227-293.

14. Милне А., Фойхт Д. Гетеропереходы и переходы металл-полупроводник.- М.; Мир, 1975.- 432 с.

15. Шарма Б.Л., Пурохит Р.К. Полупроводниковые гетеропереходы. М.; Сов.радио, 1979.- 227 с.

16. De Vore Н.В. Spectral distribution of photoconductivity.-Phys. Rev., 1956, v.102, n. 1, p.86-91.

17. Бир Г.Л., Пикус Г.Е. Влияние поверхностной рекомбинации на коэффициент полезного действия фотоэлемента с р п -пере -ходом.- ЖТФ, 1957, т.ХХУП, вып.З, с.467-472.

18. Каган М.Б., Любашевская Т.Л. Спектральное распределение фо -тотока в гетероструктурах с учетом рекомбинационных процессов в области объемного заряда.- ФТП, 1970, т.4, вып.8,с. I42I-I425.

19. Алферов Ж.И., Андреев В.М., Зимогорова Н.С., Третьяков Д.Н. Фотоэлектрические свойства гетеропереходов AlxGa^<xAs-GaAs .- ФТП, 1969, т.З, вып.II, с. 1633-1637.

20. Алферов Ж.И., Андреев В.М., Каган М.Б. и др. Солнечные преобразователи на основе гетеропереходов p-A^Ga^^s-n-GaAs .- ФТП, 1970, т.4, вып.12, с. 2378-2379.

21. Фотоэлектрические свойства гетеропереходов. Ред.Рацауцан С.И.- Кишинев: Штиинца, 1980.- 184 с.

22. Шик А.Я. Туннельно-рекомбинационные токи в неидеальных гетеропереходах.- ФТП, 1983, т.17, вып.7, с. 1295-1299.

23. Шик А.Я., Шмарцев 10.В. 0 влиянии состояний на границе раз -дела на свойства гетероперехода.- ФТП, 1980, т.14, вып,9, с. I724-1727.

24. Шик А.Я. Вольт-амперная и вольт-фарадная характеристики реальных гетеропереходов.- ФТП, 1980, т.14, вып.9, с.1728-1738.

25. Шик А.Я., Шмарцев Ю.В. Электронные явления в неидеальных гетеропереходах.- Доклады АН СССР, 1983, т.270, вып.З, с. 593-596.

26. Fahrenbruch A.L., ВиЪе R.H. Heat treatment effects in Cu2S -CdS heterojunction photovoltaic cells.-J. Appl. Phys., 1974, v.45, n.3, p.1264-1275

27. Aershodt Van A.E., Capart J.J., David K.H. et al. The photovoltaic effect in the Cu-Cd-S system.- IEEE Trans. Electron. Devices, 1971, v.18, n.8, p.471-482.

28. Алферов Ж.И., Андреев B.M., Задиранов Ю.М. Фотоэлементы на основе гетероструктур с "переходным" слоем.- Письма ЖТФД978, т.4, вып.б , с.305-308.

29. Алферов Ж.И., Андреев В.М., Архипов Х.К. и др. Солнечная фотоэлектрическая установка мощностью 200 Вт на основе Ai-Ga-As гетеропереходов и зеркальных концентратов.- Гелиотехника,1981, № 6, с.3-6.

30. Алферов Ж.И., Андреев В.М., Зимогорова Н.С. и др. Двухэлементный каскадный солнечный фотопреобразователь в системе А1

31. Ga As Письма ЖТФ, 1981, т.7, вып.14, с. 833-836.

32. Алферов Ж.И., Андреев В.М., Зимогорова Н.С. и др. Исследова -ние каскадных солнечных элементов в системе Al -Ga As- ФТП, 1982, т.16, вып.6, с. 982-987.

33. Алферов Ж.И., Андреев В.М., Гарбузов Д.З. и др. Гетерофото -элемент с промежуточным преобразованием излучения.- ФТП,1977, т.II, вып.9, с. 1765-1770.

34. Царенков Б.В., Данилова Т.Н., Именков А.Н., Яковлев Ю.П. Се -лективные фотоэлементы из варизонных Ga^^^As : si р-п-структур.- ФТП, 1973, т.7, вып.7, с.1426-1429.

35. Kawakami Т., Sugiyama К. Electron diffusion lengths in Ge -doped Ga A1 As. Japan. J. Appl. Phys., 1973, v.12, n.1, p.151-154.

36. Царенков Г.В. Фотоэффект в варизонной р-п~структуре.- ФТП, 1975, т.9, вып.2, с.253-262.

37. Алферов Ж.И., Андреев В.М., Задиранов 10.М. и др. Фотоэдс в плавной гетероструктуре на основе твердых растворов AlxGa As Письма ЖТФ, 1978, т.4, вып.7, с. 369-372.

38. Евдокимов В.М., Милованов А.Ф., Стребков Д.С. Использование излучения в полупроводниках с объемным фотогальваническим эффектом.- ФТП, 1977, т.II, вып.II, с. 2224-2226.

39. Корольков В.И., Юферев B.C. Расчет преобразователей солнечной энергии на основе плавных Ai Ga As гетерострзтстур при вы -соких уровнях освещенности.- ФТП, 1980, т.14, вып.6,с. 1064-1070.

40. Shah J., Leite R.C. Radiative recombination from photoexcited hot carriers in GaAs. Phys. Rev. Lett., 1969, v.22, n.24, p.1304-1306'.

41. Shah J. Hot electrons and phonons under high intensity photo-excitation of semiconductors.- Solid-State Electron., 1978, v.21, n.1, p.43-50.

42. Shah J., Nahory R.E., Leheny R.F. et; al. Hot-carrier relaxation in p-InQ^^Ga0e^As. Appl. Phys. Lett., 1982, v.40, n.6, p.505-507.

43. Ulbrich R.G. Low density photoexcitation phenomena in semiconductors: aspects of theory and experiment. Solid-State Electron., 1978, v.21, n.1, p.51-59*

44. Ulbrich R.G. Optical excitation of hot carriers. In: Physics of Nonlinear Transport in Semiconductors. Proc. NATO Adv. Study Inst. Phys. Nonlinear Electron Transp. (Urbino, 1978), 'I960, p.327-341.

45. Балтрамеюнас P., Жукаускас А., Куокштис Э. Разогрев фотовозбужденной электронно-дырочной плазмы в соединениях группы

46. АП В1У.- ЖЭТФ, 1982, т.83, вып.З, с. I2I5-I222.

47. Юрченко В.Б. Фотоэдс в неоднородных полупроводниковых структурах с горячими носителями заряда.- В сб.: Республ.школа молодых ученых и специалистов "Актуальные проблемы физики полупроводников". Тезисы докладов.- Фергана, 1982, с.15-16.

48. Гуревич Ю.Г., Юрченко В.Б. Фотовольтаический эффект на горячих электронах.- В сб.: П Республ. конф. по фотоэлектрическим явлениям в полупроводниках. Тезисы докладов (Одесса, 1982 г.). Киев; Наук.думка, 1982,с.100.

49. Amic J.A., Ghosh А.К. Practical limiting efficiencies for crystalline silicon solar cells. J. Electrochem. Soc., 1983, v.130, n.1, p.160-164.

50. Денис В., Покела Ю. Горячие электроны.- Вильнюс: Минтис, 1971. 290 с.

51. Лифшиц Т.М., Коган Ш.М., Выставкин А.Н. и др. Некоторые явления, возникающие в сурьмянистом индии п-типа под действием радиочастотного излучения.- ЖЭТФ, 1962, т.42, вып.4,с. 959-966.

52. Conwell Е.М., Zucker J. "Thermoelectric effect" of hot carriers." J. Appl. Phys., 1965, v.36, n.7, p.2192-2196.

53. Басс Ф.Г., Гуревич Ю.Г. Термомагнитные эффекты в электронном газе полупроводников, нагретом высокочастотным электрическим полем.- ЖЭТФ, 1967, т.52, вып.1, с.175-181.

54. Pozhela J.К., Repshas К.К.,Thermoelectric force of hot carriers. -Phys.Stat.Sol,,1968,v.27, n.2, p.757-762.

55. Ашмонтас С.П., Пожела Ю.К., Субачюс Л.Е. Разогрев и остыва -ние электронного газа в электрических полях в компенсированном антимониде индия.- Письма ЖЭТФ, 1981, т.33, вып.II,с. 580-583.

56. Ашмонтас С.П., Вингялис Л.Л., Субачюс Л.Е. Термо-э.д.с. горячих электронов в кремнии.- ФТП, 1982, т.16, вып.12,с. 2II0-2II5.

57. Вейнгер А .И. ,Парицкий Л.Г.,Акопян Э.А. ,Дадамирзаев Г. Термоэдс горячих носителей тока на р-п-переходе.- ФТП,1975, т.9, вып. 2, с. 216-224.

58. Гулямов Г., Шамирзаев С.Х. Термоэдс горячих носителей тока в р-п-переходе с учетом нагрева решетки.- ФТП, 1981, т.15, вып.9, с.1858-1860.

59. Вейнгер А.И., Гнилов С.В., Саргсян М.П. Вольтамперные характеристики р-п-перехода с горячими носителями заряда.- ФТП, 1979, т.13, вып.2, с. 318-321.

60. Umeno М., Sugito Y., Jimbo Т. et al. Hot photocarriers andhot electron effects in p-n -junctions,- Solid-State Electron., 1978, v.21, n.1, p.191-195.

61. Вейнгер А.И., Саргсян М.П. Кинетика термоэдс, возникающей на р-п-переходе при разогреве носителей заряда.- ФТП, 1980,т.14, вып.10, с.2020-2028.

62. Андрианов А.В., Валов П.М., Суханов B.JI. и др. Фотоэффект на р-п-переходе из кремния в условиях внутризонного разогрева носителей светом.- ФТП, 1980, т.14, вып.5, с.859-864.

63. Валов П.М., Вейнгер А.И., Рывкин Б.С. и др. 0 токе через р-п-переход, обусловленном разогревом электронного газа.- ФТП, 1972, т.6, вып.II, с. 2270-2272.

64. Stocker W., Staunard С., Kaplan Н. et al. Multiphonon processes in the photoconductivity of InSb.- Phys. Rev. Lett., 1964, v.12, n.7, p.163-166.

65. Лягущенко Р.И., Наследов Д.Н., Попов Ю.Г.,Яссиевич И.Н. Фотомагнитный эффект в n InSb в случае разогрева электронов.- Письма ЖЭТФ, 1967, т.6, вып.9, с. 845-849.

66. Гусейнов Э.К., Наследов Д.Н., Попов Ю.Г. и др. Некоторые особенности фотомагнитного эффекта и фотопроводимости в n-inSb при разогреве электронов излучением.- ФТП, 1970, т.4, вып.9, с. 1689-1696.

67. Лягутценко Р.К., Яссиевич И.Н. Теория фотомагнитного эффекта на горячих электронах.- ФТТ, 1967, т.9, вып.12,с.3547-3558.

68. Абакумов В.Н., Лягущенко Р.И., Яссиевич И.Н. Фотоэлектрические явления в вырожденных полупроводниках при разогреве электронов светом.- ФТТ, 1968, т.10, вып.10, с.2920-2931.

69. Абакумов В.Н., Яссиевич И.Н. Фотоэлектрические явления при разогреве электронов светом с учетом поверхностной рекомби-нанди.- ФТП, 1969, т.З, вып.5, с. 736-743.

70. Яссиевич И.Н. Кинетическая теория фотоэлектрических и фотомагнитных явлений в полупроводниках. Автореферат докт.дисс. М.: ИАЭ им.И.В.Курчатова, 1975.- 24 с.

71. Белиничер В.И., Новиков В.Н. Теория ЭДС Дембера на межзонных переходах в арсениде галлия при низких температурах.- ФТП, 1982, т.16, вып.7, с. II84-II89.

72. Ашмонтас С.П., Репшас К. Фотоградиентная эдс горячих носителей тока.- Лит. физ.сб., 1970, т.10, вып.З, с. 413-418.

73. Дадамирзаев Г. Термофотоэлектрические явления на р-п-переходе с горячими носителями заряда.- ФТП, 1978, т.12, вып.II,с. 2259-2263.

74. Гуревич Ю.Г., Юрченко В.Б. Граничные условия в теории не -равновесных контактных явлений.- УФЖ, 1982, т.27, вып.2, с. 229-234.

75. Юрченко В.Б. Нелинейный фотоэффект в пленочных структурах с горячими неосновными носителями.- В сб.: П Всесоюзн. конф. по физике и технологии тонких пленок. Тезисы докладов.- Ивано-Франковск, 1984,с.344.

76. Басс Ф.Г., Гуревич Ю.Г., Юрченко В.Б. Пленочные фотопреоб -разователи на горячих носителях заряда.- В сб.; П Всесоюзн. конф. по физике и технологии тонких пленок. Тезисы .цокла -дов.- Ивано-Франковск, 1984, с.346.

77. Cummerow R.L. Photovoltaic effect in p-n -junctions. -Phys. Rev., 1954-, v.95, n,1, p.16-21.

78. Gummel H.K. Hole-electron product of p-n junctions. -Solid State Electron., 1967, v.10, n.7, p.647-652.

79. Hauser J.R. Boundary conditions at p-n junctions. Solid State Electron., 1971, v.14, n.2, p.133-139*

80. Van der Ziel A. Boundary conditions for forward biased p-n junctions.- Solid State Electron'., 1973, v.'16, n.12, p.1509- 1511.

81. Nussbaum A. The modified Fletcher boundary conditions. -Solid State Electron., 1975, v.18, n.1, p.107-109.

82. Heasell E.L. Boundary conditions at p-n junctions.- Solid State Electron., 1979, v.22, n.10, p.853-S56.

83. Абакумов В.Н.,Перель В.И., Яссиевич И.Н. Захват носителей заряда на притягивающие центры в полупроводниках.- ФТП, 1978, т.12, вып.1, с.3-32.

84. Sumi H. Nonradiative multiphonon capture of free carriers by deep-level defects in semiconductors: adiabatic and non-adiabatic limits. Phys. Eev. B: Condens. Matter., 1983, v.27, n.4, p.2374-2386.

85. Басс Ф.Г., Гуревич Ю.Г. Горячие электроны и сильные электромагнитные волны в плазме полупроводников и газового разря -да.- М.; Наука, 1975.- 400 с.

86. Гуревич А.В., Шварцбург А.Б. Нелинейная теория распростра -нения радиоволн в ионосфере.- М.: Наука,1973.- 272 с.

87. Гуревич Ю.Г., Конин A.M. Нелинейные гальваномагнитные эффекты при разогреве и увлечении фононов.~ Лит.физ.сб., 1980, т.20, вып.З, с.57-64.

88. Ансельм А.И. Введение в теорию полупроводников.- М.; Наука, 1978.- 616 с.

89. Дыкман И.М., Томчук П.М. Явления переноса и флуктуации в полупроводниках.- Киев: Наукова думка, 1981.- 320 с.

90. Силин В.П., Рухадзе А.А. Электромагнитные свойства плазмы и плазмоподобных сред.- М.;Госатомиздат, 1961.- 244 с.

91. Singh R.V., Singal С.М. Open-circuit voltages across two junctions in n+- p-p+ solar cells under high illumination levels. Solar Cells, 1983» v.8, n.2, р.97-123!

92. Dhariwall S.R., Mathur R.K., Mehrotra D.R. et al. The physics of p-n junction solar cells operated under concentrated sunlight. Solar Cells, 1983, v.8, n.2, p.137-155*

93. ТОО.Тамм И.Е. Основы теории электричества.- М.:Наука, 1976.- 616 с.

94. Баранский П .И.,Клочков В .П. ,Потыкевич И .В. Полупроводниковая электроника. Свойства материалов.Справочник.-Киев: Наук.думка, 1975.- 704 с.

95. Васильева А.Б., Бутузов Б.Ф. Асимптотические разложения решений сингулярно возмущенных уравнений.- М.:Наука, 1973.- 272 с.

96. Климовская А.И., Снитко О.В., Кириллова С.И. Анизотропия поперечного магнитосопротивления тонких слоев электронного кремния.- ФТП, 1971, т.5, вып.7, с.1281-1286.

97. Зотьев Б.П., Кравченко А.Ф., Скок Э.М. и др. Размерная анизотропия поперечного магнитосопротивления в полупроводниковых пленках в сильном магнитном поле.- ФТП, 1972, т.6, вып.6, с. 1072-1076.

98. Теплые электроны/ Денис В., Канцлерис Ж., Мартунас 3. Под ред.проф. Ю.Пожелы.- Вильнюс: Мокслас, 1983.- 144 с.

99. Грибковский В.П. Теория поглощения и испускания света в полупроводниках.- Минск: Наука и техника, 1975.- 464 с.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.