Исследование фотолюминесценции легированных композитных пленок PbSe и твердых растворов Pb1-xCdxSe тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, кандидат физико-математических наук Тропина, Наталья Эдуардовна

• Тропина, Наталья Эдуардовна
• кандидат физико-математических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Тропина, Наталья Эдуардовна

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Введение

ГЛАВА 1. Обзор литературы

1.1. Оптоэлектронные компоненты для спектрально-аналитической аппаратуры

1.1.1. Источники излучения

1.1.2. Коэффициент вывода излучения

1.2. Физико-химические свойства халькогенидов свинца

1.2.1. Кристаллическая структура

1.2.2. Термодинамические свойства

1.2.3. Зонная структура

1.3. Примеси и дефекты в халькогенидах свинца

1.4. Фотоэлектрические свойства халькогенидов свинца

1.4.1. Фотопроводимость тонких пленок халькогенидов свинца

1.4.2. Фотолюминесценция тонких пленок халькогенидов свинца

Выводы к Главе

ГЛАВА 2. Методики исследования

2.1. Расчет оптических констант поликристаллических пленок РЬБе и

РЬ,.хСс1¿е

2.2. Рентгеновские методы исследования композитов на основе РЬЗв

2.3. Спектрально-измерительная аппаратура для исследования фотолюминесценции композитных пленок РЬБе и РЬ1.хС(1х8е

2.4. Эффекта Холла

2.5. Методика измерения фото- и темновой проводимости

Выводы к Главе 2

ГЛАВА 3. Исследование структурных особенностей и их влияния на фотолюминесценцию композитных пленок РЬ8е И РЬ1.хС(1хЗе

3.1. Постановка задачи

3.2. Характеристики исходных материалов и выбор объекта исследования

3.3. Структурные свойства и морфология пленок РЬБе на стеклянных подложках

3.4. Исследование спектров фотолюминесценции пленок РЬБе на стеклянных подложках

3.4.1. Композитные пленки РЬБе на стеклянных подложках

3.4.2. Композитные пленки РЬБе, обработанные в парах йода

3.4.3. Фотолюминесцентные композитные пленки РЬБе, сформированные на стеклянных подложках с различными значениями ТКЛР

Выводы к Главе 3

Стр.

ГЛАВА 4. Влияние легирования донорными примесями на

фотолюминесценцию и свойства композитных пленок PbSe

4.1. Постановка задачи

4.2. Пленки PbSe, легированные висмутом и хлором

4.3. Свойства композитных пленок PbSe, легированных висмутом

Nb, = 0.0165 вес. % и обработанных в парах йода

Выводы к Главе 4

ГЛАВА 5. Увеличение эффективности вывода излучения

ч 5.1. Объект исследования и постановка задачи

5.2. Модель композитной фотолюминесцентной структуры

5.3. Выбор материала и расчет толщины просветляющей пленки

5.4. Экспериментальная часть

Выводы к Главе 5

ГЛАВА 6. Инфракрасные фотолюминесцентные источники

излучения и октроны на основе PbSe и Pb\.xCdxSe

6.1.Фотолюминесцентные источники ИК излучения (ФЛИ)

6.2. Октрон - оптопара с открытым оптическим каналом

Выводы к Главе 6

Заключение

Благодарности

Список работ автора

Список литературы

1

1

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование фотолюминесценции легированных композитных пленок PbSe и твердых растворов Pb1-xCdxSe»

Введение

Актуальность работы. В современной оптоэлектронике одним из приоритетных является направление, связанное с разработкой и созданием полупроводниковых источников инфракрасного излучения для спектрально-аналитической аппаратуры различного назначения, работающих при Т=300К. Такие источники должны обладать высоким быстродействием, малым энергопотреблением, небольшими габаритно-весовыми параметрами и быть неприхотливыми к условиям эксплуатации.

Анализ существующих разработок по созданию инфракрасных (ИК) полупроводниковых источников показывает, что наиболее перспективными приборами для работы в спектральном диапазоне 2.0-5.0 мкм являются фотолюминесцентные излучатели на основе пленок РЬ8е и РЬ/.хСс1х8е. Для дальнейшего совершенствования их технических характеристик необходимо, как проведение дополнительных исследований в области физики полупроводников, так и поиск новых конструктивных решений.

Основным недостатком полупроводниковых источников ИК излучения является их низкая оптическая мощность. Несмотря на то, что известно достаточно большое количество способов увеличения доли излучения светодиодных (гомо- или гетеро-) структур, исследования, направленные на повышение эффективности излучения фотолюминесцентных излучателей на основе пленок РЬБе и до

недавнего времени не проводились.

Известно, что обработка в парах йода приводит к увеличению фотолюминесценции (ФЛ) в пленках селенида свинца и его твердых растворов с кадмием. При этом до сих пор нет окончательного представления о механизмах увеличения ФЛ. Кроме этого, в литературе имеются результаты исследований влияния висмута, хлора и индия на свойства неокисленных монокристаллических и эпитаксиальных пленок РЪБе. Однако сведения о поведении этих примесей в поликристаллических

пленках РЬБе и РЪ1_хС(1х8е и их влиянии на фотолюминесцентные свойства пленок отсутствуют.

Особенности формирования фотолюминесцентной структуры таковы, что по окончании технологического цикла она представляет собой гетерогенную систему — селенид свинца, окруженный «стекловидной» фазой, влияние которой на состояние кристаллической решетки селенида свинца до сих пор не изучено.

Таким образом, актуальность работы определяется, с одной стороны, необходимостью дальнейшего развития представлений о фотоэлектрических и оптических свойствах пленок РЬ8е и РЪ1.хСйх8е, легированных различными примесями, а с другой - перспективами повышения выходных параметров источников инфракрасного излучения.

Целью диссертационной работы является исследование фотолюминесцентных структур на основе пленок РЬ8е и РЬ¡.хСс1х8е, направленное на повышение уровня их фотоэлектрических параметров, с целью создания полупроводниковых источников ИК излучения, отвечающих современным требованиям.

Для достижения поставленной в работе цели необходимо решить следующие задачи:

1. Методами растровой электронной микроскопии и рентгенофазового анализа изучить морфологию фотолюминесцентных пленок селенида свинца на всех этапах их формирования.

2. Методами рентгеноструктурного анализа и ФЛ исследовать влияние «стекловидной» диэлектрической фазы, как на кристаллиты так и на фотолюминесцентные и оптические свойства структуры в целом.

3. Разработать комплекс спектрально-измерительной аппаратуры для исследования ФЛ композитных структур на основе пленок РЪ8е и РЬ ¡.хСс1х8е.

4. Исследовать возможность увеличения мощности фотолюминесцентного излучения в композитных пленках РЪ8е за счет введения донорных (В г и С Г) примесей.

5. Определить механизм увеличения мощности фотолюминесцентного излучения в композитных пленках РЬ8е, обработанных в парах йода.

6. Исследовать возможность увеличения эффективности вывода излучения фотолюминесцентных композитных структур на основе пленок РЬ8е.

Объектом исследования являются тонкопленочные структуры на основе селенида свинца и его твердых растворов, сформированные вакуумным напылением на подложках из СаР2 и на стеклянных подложках, в том числе подвергнутые последующей температурной обработке в кислородсодержащей среде.

Предметом исследования являются оптические и фотоэлектрические свойства пленок РЬБе и РЬ/..хСс1х8е.

В работе использованы следующие методы исследования:

- измерение интенсивности ФЛ, а так же измерение спектрального распределения ФЛ;

- измерение концентрации носителей заряда методом, основанном на эффекте Холла;

- измерение темновой проводимости и фотопроводимости;

- метод инфракрасной Фурье-спектроскопии;

- метод растровой электронной микроскопии;

- методы рентгеноструктурного и рентгенофазового анализа;

- математические методы многопараметрической оптимизации. Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Показано, что в состав «стекловидной» диэлектрической фазы фотолюминесцентных композитных структур входит аламозит РЪ8Юз, который может находиться, как в кристаллическом, так и в аморфном состоянии, в зависимости от способа формирования композита.

2. Установлено, что оптические переходы на пороге межзонного поглощения пленок РЬ8е и Pbi.xCd.xSe прямые, разрешенные, а наблюдаемое дополнительное поглощение может быть ассоциировано с "хвостами" плотности локализованных состояний, простирающимися вглубь запрещенной зоны полупроводникового материала.

3. Впервые экспериментально подтверждено, что легирование приграничных слоев кристаллитов РЪ8е кислородом, в процессе высокотемпературной обработки пленок в кислородсодержащей среде, является объемным эффектом.

4. Впервые показано, что в процессе высокотемпературной обработки, в том числе и в парах йода, пленок РЬБе, сформированных на стеклянных подложках, происходит незначительное сжатие кристаллитов селенида свинца, которое не приводит к радикальным изменениям зонной структуры полупроводника.

5. Установлено, что увеличение мощности фотолюминесцентного излучения композитных пленок РЬ8е достигается путем увеличения объема области пространственного заряда (ОПЗ) с пониженной концентрацией носителей заряда.

6. Показано, что коротковолновая граница спектра ФЛ в композитных пленках при /гу > связанна с межзонной рекомбинацией, а длинноволновая - с «хвостами» плотности состояний, обусловленными флуктуациям примесного потенциала.

7. Впервые показано, что при высокотемпературной обработке композитных пленок РЬ8е в парах йода, йод адсорбируется на поверхности кристаллитов РЬБе.

8. Впервые в приближении теории эффективной среды определены дисперсионные зависимости эффективных показателей преломления и поглощения композитного излучающего слоя на основе РЪ8е в спектральном диапазоне 2.0-7.0 мкм.

9. Впервые предложена методика расчета толщины дополнительного просветляющего слоя для увеличения эффективности вывода излучения фотолюминесцентных композитных структур на основе пленок РЬ8е.

Практическая значимость результатов, полученных в работе:

1. Разработан комплекс спектрально-измерительной аппаратуры для исследования ФЛ композитных структур на основе пленок РЬ8е и РЬ /_лСб/л5е.

2. Получена информация о механизмах возникновения ФЛ и фотопроводимости (ФП) в композитных пленках РЪ8е, которая может быть использована для дальнейшего совершенствования оптоэлектронных приборов на их основе.

3. Показано, что применение в качестве подложек стекол с различным ТКЛР не приводит к заметным изменениям значений ширины запрещенной зоны Е§ селенида свинца, входящего в состав композитных пленок.

4. Разработана методика расчета дополнительного просветляющего покрытия для увеличения эффективности инфракрасных источников излучения на основе композитных пленок РЬве.

5. Показано, что нанесение пленки Аз84 с оптимальной толщиной позволяет увеличить величину интегральной (по спектру) интенсивности ФЛ композитных пленок РЬЭе до 60 %.

6. Результаты работы использованы при выполнении ряда опытно - конструкторских работ, проводимых на предприятии ОАО «НИИ «Гириконд» по заказу ЗАО «Российские Электронные Компоненты и Системы» (ОКР «Факел», «Взрыв», «Резервуар») и Министерства Промышленности и Торговли РФ (ОКР «Матрица-ТК») в период с 2007 по 2009 год.

Достоверность результатов работы обеспечивается их воспроизводимостью, согласием с результатами теоретических и

экспериментальных исследований, использованием аттестованных

методик и аппаратных средств измерений.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Процесс создания композитной пленки PbSe сопровождается уменьшением концентрации свободных дырок вблизи поверхности кристаллитов селенида свинца и межкристаллитных границ и появлением в ней ФЛ. Показано, что эффект легирования кислородом приграничных слоев кристаллитов является объемным.

2. Увеличение мощности фотолюминесцентного излучения композитных пленок PbSe достигается путем увеличения объема ОПЗ с пониженной концентрацией носителей заряда, в результате легирования донорными примесями.

3. Разработана методика расчета дополнительного просветляющего покрытия, позволяющего увеличить эффективность вывода излучения фотолюминесцентных структур на основе композитных пленок PbSe.

4. Использование фотолюминесцентных композитных структур на основе пленок PbSe и Pb¡.xCdxSe позволяет создавать высокоэффективные инфракрасные полупроводниковые источники излучения для диапазона 2.0-5.0 мкм, удовлетворяющие требованиям современной оптоэлектроники.

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

1. III Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. СПб ГТУ, Санкт-Петербург, декабрь 2001 г.

2. VI Всероссийская межвузовская конференция молодых ученых, (секция: «Элементная база оптико-электронных приборов»), СПбГУ ИТМО, Санкт-Петербург, 14-17 апреля, 2009 г. Диплом за лучший доклад на секции.

3. VI Международная конференция молодых ученых и специалистов «0птика-2009». СПбГУ ИТМО, Санкт-Петербург, 19 - 21 октября, 2009 г.

4. XI Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике. СПб ГПУ, Санкт-Петербург, 30 ноября - 4 декабря,

2009 г.

5. VII Всероссийская межвузовская конференция молодых ученых (секция: «Оптотехника и оптическое приборостроение»). СПбГУ ИТМО, Санкт-Петербург, 19-23 апреля, 2010 г.

6. XII Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике. СПб ГПУ, Санкт-Петербург, 25 октября- 29 октября,

2010 г. Диплом за доклад.

7. VII Международная конференция молодых ученых и специалистов «0птика-2011». СПбГУ ИТМО, Санкт-Петербург, 17 - 21 октября, 2011 г.

8. XIII Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике. СПб ГПУ, Санкт-Петербург, 21 ноября - 25 ноября,

2011 г. Диплом за доклад.

Публикации. В диссертации обобщены результаты 14 работ автора, которые указаны в списке литературы. Пять работ опубликовано в журналах из перечня ведущих периодических изданий ВАК.

Личное участие автора. В материалах совместных работ личный вклад автора является определяющим. Основная часть теоретических и экспериментальных исследований выполнена автором самостоятельно. Формулировка, направления исследований, обсуждение,

интерпретация результатов проводилась совместно с научным руководителем.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы, включающего 193 наименования. Основная часть работы изложена на 152 страницах машинописного текста. Работа содержит 71 рисунков и 9 таблиц.

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы ее цели и задачи. Показана научная новизна полученных результатов и их практическая значимость. Перечислены научные положения, выносимые на защиту, приведены сведения об апробации работы, публикациях, структуре и объеме работы.

Глава 1 носит обзорный характер. В этом разделе представлен краткий обзор имеющихся на рынке полупроводниковых источников инфракрасного излучения. Проведен обзор литературных данных, касающихся основных свойств селенида свинца и твердых растворов на его основе. В том числе, в ней представлены данные о кристаллохимических, физико-химических и термодинамических свойствах селенида свинца. Дан краткий анализ влияния легирующих примесей на свойства материала. Рассмотрены перспективы создания и использования оптоэлектронных компонентов на основе композитных пленок селенида свинца и его твердых растворов. Представлены имеющиеся в литературе модели, применяемые для описания фотоэлектрических свойств исследуемых структур. Отмечено, что тематика работы связана с развитием представлений о фотоэлектрических и оптических свойствах пленок РЬ8е и РЪ ¡_хСс1х8е, легированных различными примесями, а также с перспективами повышения выходных параметров источников инфракрасного излучения с целью создания компонентной базы оптоэлектроники, отвечающей современным требованиям.

В Главе 2 приводится описание апробированных в работе методик и экспериментального измерительного оборудования, использованного для исследования оптических и электрофизических параметров образцов. В

одном случае это методики, применяющие существующее промышленное оборудование. В других, как, например, в случае измерения спектров ФЛ образцов, это специально разработанное спектрально-измерительное оборудование для исследования ФЛ пленок РЪ8е и РЪ^хС<Лх8е, позволяющее проводить экспресс-анализ спектрального распределения излучения и уровня ФЛ исследуемых структур.

В Главе 3 представлены результаты исследования коэффициента поглощения а(Иу) пленок РЪ8е и РЬ/.хСс!х8е, спектров их ФЛ, морфологии и параметра идентичности, а также некоторых электрофизических свойств.

Показано, что в пленках РЬ8е и выращенных на

подложках из СаР2 и стекла, оптические переходы на пороге межзонного поглощения прямые, разрешенные, а наблюдаемые в спектрах а(ку) участки, спрямляющиеся в координатах а/2(связаны с "хвостами" плотности локализованных состояний, простирающимися вглубь запрещенной зоны. Показано также, что при введении в селенид свинца селенида кадмия в количестве до х=0.1 край собственного поглощения смещается в коротковолновую область спектра.

Методами рентгенофазового анализа и растровой электронной микроскопии установлено, что фотолюминесцентные структуры, сформированные из поликристаллических пленок РЪ8е на стеклянных подложках, прошедших высокотемпературную обработку в кислородсодержащей среде, а также в парах йода, представляют собой композитные структуры, состоящие из полупроводникового материала, погруженного в «стекловидную» диэлектрическую фазу. Показано, что технологические операции, необходимые для формирования фотолюминесцентной структуры, не влияют существенным образом на свойства РЪ8е.

Установлено, что в состав «стекловидной» диэлектрической фазы кроме селенита свинца РЪ8еОз входит аламозит РЬ8Юз, который может находиться как в кристаллическом, так и в аморфном состоянии, в

зависимости от способа формирования композита. Особое внимание в этой главе уделено вопросу влияния диэлектрической «стекловидной» фазы на кристаллиты полупроводника, а также на спектральное распределение ФЛ.

Кроме того установлено, что ФЛ в пленках селенида свинца при /гу > Ег связанна с межзонной рекомбинацией, а при ку<Её соответствует "хвостам" плотности состояний, обусловленным флуктуациям примесного потенциала.

Определенны механизмы, приводящие к снижению приповерхностной концентрации дырок в пленках РЪБе, а также к инверсии в них типа проводимости с р на п. Построена энергетическая диаграмма кристаллитов, отвечающих экспериментальным данным.

В Главе 4 представлены результаты исследований ФЛ, ФП и темнового сопротивления композитных пленок РЬБе, легированных висмутом, хлором. Приведены результаты исследования спектрального распределения ФЛ этих пленок. Кроме того, рассмотрена возможность повышения мощности фотолюминесцентного излучения композитных пленок РЪБе, легированных висмутом, хлором за счет длительной обработки их в парах йода.

Установлено, что примесь висмута, введенная в количестве N^=0.0165 вес. %, способствует увеличению ФЛ и ФП композитных пленок селенида свинца.

Показано, что высокотемпературная обработка поликристаллических пленок РЬБе-.Ш (А1В, > 0.0165 вес. %) в кислородсодержащей среде сопровождается инверсией типа проводимости в их приповерхностных слоях от электронного к дырочному. Предложены энергетические диаграммы кристаллитов РЬБе, входящих в состав композитных пленок. Показано, что наличие ФП в композитных пленках РЬБе, легированных висмутом в количестве А^,Ю.0165 вес. %, обусловлено существованием барьера, способного разделять фотовозбужденные носители тока, а возрастание ФЛ происходит за счет увеличения объема обедненной

области. Установлено также, что увеличение концентрации висмута > 0.0165 вес. %.) приводит к значительному снижению мощности фотолюминесцентного излучения.

При исследовании динамики изменения свойств композитных пленок РЬ8е, как легированных донорными примесями, так и не содержащих их, в процессе обработки композитов в парах йода предложен механизм легирующего действия йода в этих пленках. Предложены энергетические диаграммы композитных пленок РЬБе, обработанных йодом. Показано, что при отжиге в парах йода, йод адсорбируется на поверхности кристаллитов РЪ8е\ при этом адсорбция может быть как физической, так и химической, в зависимости от типа проводимости в приповерхностных слоях композитных пленок РЬ8е.

В Главе 5 исследована возможность увеличения эффективности вывода излучения фотолюминесцентных структур на основе РЬ8е путем нанесения просветляющего слоя. Для расчета спектров отражения системы в работе предложена трехслойная тонкопленочная модель, центральный слой которой представлен композитной средой. В рамках теории эффективной среды в приближении фон Бруггемана вычислена эффективная диэлектрическая проницаемость композитного слоя. Определены дисперсионные зависимости эффективных показателей преломления и поглощения композитного излучающего слоя на основе РЪ8е в спектральном диапазоне 2.0-7.0 мкм. С использованием предложенной модели проведен расчет толщины просветляющего слоя халькогенида мышьяка Ая84. Величина оптимальной толщины слоя полученная из экспериментов, близка к расчетным значениям, а соответствующее ей увеличение ФЛ достигает 60 %.

Глава 6 посвящена примерам практической реализации результатов, полученных в работе. В частности, проводится сравнение основных технических характеристик, как уже имеющихся, так и усовершенствованных источников инфракрасного излучения и октронов -

оптопар с открытым оптическим каналом - на основе РЬве и РЪ\_уС(1у8е для диапазона 2.5-5.0 мкм.

В заключении сформулированы основные результаты, полученные в работе.

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Тропина, Наталья Эдуардовна

Основные результаты, полученные в работе:

1. В работе впервые выполнено комплексное исследование физических свойств РЪБе на всех стадиях формирования композитных фотолюминесцентных структур.

2. Выполнены исследования спектральных зависимостей коэффициента поглощения в блочно - эпитаксиальных пленках Pbt.xCd.sSe, не содержащих легирующих примесей, сформированных на ориентирующих подложках из СаГ2. Показано, что во всех твердых растворах на пороге межзонного поглощения реализуются прямые, разрешенные оптические переходы. Установлено, что исследуемые пленки испытывают деформацию растяжения в плоскости (111). Показано, что с возрастанием содержания кадмия в шихте ширина запрещенной зоны Её Pb^xCdxSe возрастает, причем при х<0.1 по закону, близкому к линейному. Установлено, что при Иу < Е8 во всех спектрах оптического поглощения присутствует дополнитнльное поглощение, которое может быть ассоциировано с "хвостами" плотности локализованных состояний в запрещенной зоне исследуемых материалов. Этот результат сближает данные, полученные в блочно-эпитаксиальных пленках с результатом для монокристаллического и прессованного селенида свинца, имеющимися в литературе, и показывает, что образование "хвостов" локализованных состояний происходит на уже стадии синтеза материала, а сами "хвосты" не претерпевают существенных изменений в процессе изготовления пленок.

3. Методами рентгенофазового анализа и растровой электронной микроскопии исследована морфология фотолюминесцентных композитных структур на всех этапах их формирования. Установлено, что при формировании фотолюминесцентных структур происходит рекристаллизация полупроводникового материала, сопровождающаяся уменьшением толщины пленок, а сами пленки PbSe превращаются в композит. Впервые установлено, что в состав «стекловидной» диэлектрической фазы, покрывающей полупроводниковый материал, входит аламозит PbSiO¡, который может находиться, как в кристаллическом, так и в аморфном состоянии, в зависимости от способа формирования композита. Показано, что в процессе высокотемпературной обработки происходит сжатие кристаллитов PbSe, обусловленное деформирующим воздействием со стороны диэлектрической «стекловидной» фазы, которое характеризуется как однородное упругое напряжение 1-го рода.

4. Показано, что формирование композитных пленок PbSe, не содержащих легирующих примесей, сопровождается уменьшением концентрации свободных дырок вблизи поверхности кристаллитов PbSe и появлением в них фотолюминесценции. Показано, что коротковолновая граница спектра ФЛ во всех композитных пленках PbSe при hv > Eg связанна с межзонной рекомбинацией, а при hv < Eg соответствует "хвостам" плотности состояний, обусловленными флуктуациям примесного потенциала. Установлено, что "хвосты" плотности локализованных состояний не изменяются заметным образом и на стадиях формирования композитных пленок. Установлено, что травление диэлектрической «стекловидной» фазы в трилоне Б не приводит к изменению мощности фотолюминесцентного излучения. Полученный результат является первым прямым экспериментальным подтверждением того, что легирование приграничных слоев кристаллитов PbSe кислородом является объемным эффектом.

5. Установлено, что мощность фотолюминесцентного излучения в композитных пленках РЬБе возрастает при введении висмута в полупроводниковый материал в процессе его синтеза. Предложена энергетическая диаграмма кристаллитов композитных пленок РЬБе, легированных В1, предполагающая конверсию типа проводимости с р на п внутри кристаллитов в процессе синтеза материала при введении висмута с концентрациями > 0.0165 вес. % и инверсию типа проводимости в поверхностных частях кристаллитов п-^р в процессе высокотемпературной обработки поликристаллических пленок в кислородсодержащей среде. Показано, что ФП в композитных пленках РЬве.Вг свидетельствует о появлении в них барьера, обуславливающего пространственное разделение фотовозбужденных носителей заряда, а рост ФЛ - увеличением объема ОПЗ с пониженной концентрацией носителей заряда.

6. Показано, что обработка композитных пленок РЬБе, как содержащих, так и не содержащих легирующих примесей, в парах йода приводит к увеличению мощности фотолюминесцентного излучения. Показано, что эффект легирования является поверхностным. Обсуждены возможные механизмы легирующего действия йода в композитных пленках РЬЗе. Показано, что экспериментальные данные удается непротиворечиво объяснить, если предположить, что при высокотемпературной обработке в парах йода, йод адсорбируется на поверхности кристаллитов РЬБе. Причем тип адсорбции может переходить из физической в химическую, в зависимости от типа проводимости в приповерхностных слоях композитных пленок РЬБе.

7. Показано, что нанесение дополнительного покрытия позволяет увеличить величину интегральной (в пределах всего измеряемого спектра) интенсивности фотолюминесценции композитных пленок РЪБе. Разработана методика расчета оптимальной толщины дополнительного просветляющего слоя. Предложена трехкомпонентная тонкослойная модель, учитывающая интерференционные эффекты и рассеяние излучения на пространственных неоднородностях слоя РЬ8е, по своим оптическим свойствам эквивалентная реальному объекту исследования. Решением задачи многокритериальной оптимизации построенного соответствующим образом функционала качества определены параметры предложенной модели. Для корректного расчета оптических свойств тонкопленочной системы, в приближении фон Бруггемана впервые определены эффективные значения оптических констант нанокомпозитного слоя РЬ8е в области длин волн 2-7 мкм. Использование результатов расчета тонкопленочного покрытия в производстве позволило увеличить величину интегральной мощности ФЛ излучения композитных пленок на 60 %.

Благодарности.

Автор выражает глубокую благодарность за ценные советы, постоянное внимание и поддержку в процессе подготовки диссертационной работы, а так же за обсуждения результатов работы: проф., д.ф.-м.н. В. И. Ильину, проф., д.ф.-м.н. А. Н. Вейсу, к.т.н., лауреату Государственной премии СССР, доценту рТ. К. Дийковуї, Н. П. Анисимовой, к.т.н., лауреату Государственной премии СССР, доценту В. П. Горохову, к.т.н., доценту Б. А. Таллерчику, к.ф.-м.н. А. Н. Тропину, С. П. Тесленко, С. В. Штельмах и В. А. Крупенникову. Автор также признателен всему коллективу НПО НПР, Ф и Д предприятия ОАО «НИИ» Гириконд» (г. Санкт-Петербург).

Заключение

Работа посвящена исследованию фотолюминесцентных структур на основе композитных пленок РЬБе и РЬ1хСс1х8е, направленному на повышение уровня их фотоэлектрических параметров, с целью создания полупроводниковых источников ИК излучения, отвечающих современным требованиям: высоким быстродействием, малым энергопотреблением, небольшими габаритно-весовыми параметрами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Тропина, Наталья Эдуардовна, 2013 год

Список литературы

1. Козелкин, В.В. Основы ИК техники / В.В. Козелкин, И.Ф.Усольцев. - М.: Машиностроение, 1974. - 335 с.

2. Krier, A. Physics and technology of mid-infrared light emitting diodes / A. Krier // Final report EPSRC. 2004.

3. Ишанин, Г.Г. Источники и приемники излучения/ Г.Г. Ишанин, Э.Д. Панков // Спб.: Политехника. - 1991. -240 с.

4. Зотова, Н.В. Длинноволновые светодиоды (3.4-3.9 мкм) на основе гетероструктур InAsSb/InAs, выращенных методом газофазной эпитаксии / Н.В. Зотова, С.С. Кижаев, С.С. Молчанов // ФТП. -2000. - Т.34.- Вып. 12. -С. 1462-1467.

5. Матвеев, Б.А. Распределение излучения в светодиодах на основе GalnAsSb/GaSb / Б.А. Матвеев, A.JI. Закгейм, Н.Д. Ильинская, С.А. Карандашев, М.А. Ременный, А.Е. Черняков, A.A. Шленский // ФТП. -2009. - Т.43- Вып. 5. - С.689-694.

6. Матвеев, Б.А. Источники спонтанного излучения на основе арсенида индия / Н.В. Зотова, Н.Д. Ильинская, С.А. Карандашев, Б.А. Матвеев, М.А. Ременный, Н.М. Стусь, A.A. Тараканова // ФТП. - 2008. - Т.42 - Вып. 6. - С.634-657.

7. Матвеев, Б.А. Флип-чип светодиоды на основе InAs с буферными слоями из InGaAsSb / H.B. Зотова, Н.Д. Ильинская, С.А. Карандашев, Б.А. Матвеев, М.А. Ременный, H. М. Стусь, A.A. Шленский // ФТП. - 2006. -Т.40 - Вып. 8. - С. 1004-1008.

8. Каталог фирмы «MIRDOG». http://www.mirdog.spb.ru/index.htm

9. Юнович, А.Э. Механизмы излучательной рекомбинации в селениде свинца вблизи комнатной температуры / А.Э. Юнович, С.А. Олеск, А.Н. Пихтин // ФТП. - 1990. - T.24.- Вып. 5. - С.795-799.

10. Непомнящий, C.B. Фотолюминесценция поликристаллических плёнок Pbi-xCdxSe / C.B. Непомнящий, Л.К. Дийков, A.B. Пашкевич, Ю.Л. Шелехин // ФТП. - 1984. - Т. 18 - Вып. 12. - С.2233-2235.

11. Каталог предприятия ОАО «НИИ «Гириконд». http://www.giricond.ru.

12. Patent WO/2005/076375, IPC H01L 31/101, H01L 31/12, H01L 33/00. Photoluminescent radiator, semiconductor photocell and oktron based there on / N. I. Gorbunov and others. - # PCT/RU2004/000364 ; priority date: 05.02.2004 (2004104374 RU), publication date: 18.08.2005.

13. Дийков, JI.К. Новые октроны для спектрально аналитической аппаратуры / Л.К. Дийков, С.П. Варфоломеев, Ф.К. Медведев // Компоненты и технологии - 2004. -№ 6.

14. Золотов, С.И. Влияния структурного совершенства слоев сульфида и селенида свинца на квантовый выход излучательной рекомбинации при комнатной температуре / С.И. Золотов, А.Н. Ковалев, В.И. Парамонов, А.Э. Юнович // ФТП. - 1985.-Т. 19,-Вып. 4. - С.616-619.

15. Золотов, С.И. Температурная зависимость квантового выхода излучательной рекомбинации в селениде и сульфиде свинца / С.И. Золотов, А.Э. Юнович // ФТП. - 1986. - T.20.- Вып. 2. - С.263-268.

16. Гауэр, Дж. Оптические системы связи / Дж. Гауэр, пер. с англ - М.: Радио и связь, 1989. - 224 с.

17. Равич, Ю.И. Методы исследования полупроводников в применении к халькогенидам свинца PbTe, PbSe, PbS / Ю.И. Равич, Б.А. Ефимов, И.А. Смирнов. - M.: Наука, 1968. - 383 с.

18. Алферов, Ж.И. Внешний квантовый выход излучения/ Ж.И. Алферов, В.Г. Агафонов, Д.З. Гарбузов // ФТП. - 1976. - Т. 10,- Вып. 8. - С.1497-1506.

19. Зотова, Н.В. Светодиоды флип-чип на 4.2 мкм с глубокой мезой травления / Н.В. Зотова, Н.Д. Ильинская, С.А. Карандашев, Б.А. Матвеев // ФТП. - 2006. - Т.40 - Вып. 6. - С.717-723.

20. Гребенщикова, Е.А. Трансформация коротковолновой полосы излучения двухзарядного природного акцептора в длинноволновую в светодиодах GaSb / Е.А. Гребенщикова, А.Н. Именков, Б.Е. Данилова, Т.Н. Стиповская // ФТП. - 2004. - Т.38,- Вып. 6. - С.745-751.

21. Астахова, А.П. Мощные светодиоды на основе гетероструктур InAs / InAsSbP для спектроскопии метана ~ З.Змкм)/ А.П. Астахов, A.C. Головин, Н.Д. Ильинская, К.В. Калинина //ФТП. -2010. -Т.44 - Вып. 2. -С.278-284.

22. Базир, Г.И. Физические основы электроники: учебное пособие. -Ульяновск: УлГТУ, 2006 - 61 с.

23. Абрикосов, Н.Х. Полупроводниковые материалы на основе А4В6 / Н.Х. Абрикосов, Л.Е. Шалимова. - М.: Наука, 1975.

24. Wald, F. Solid solutions of CdSe and InSe in PbSe ! F.Wald, A. G. Rosenberg // J. Phys. and Chem. Solids. - 1965. - V.26, №.7. - P. 1087.

25. Бокий, Г.В. Кристаллохимия / Г.В. Бокий. - M: Наука, 1971.

26. Chou N., Komarek К., Miller E. // Trans. Metallurg. Soc. AIME. - 1969. -V.245, №7, P. 1953.

27. Brebrick, R.FJ R. F. Brebrick, E. Gubner // J. Chem. Phys. - 1962. - V.36, №1, P. 170.

28. Calawa, A.R./ A. R. Calawa, T. C. Harman, M. Finn, P. Youtz // Trans. Mettallurg. Soc. AIME. - 1968. - V.242, №3, P. 374.

29. Lopez Otero, A. Hot well epitaxy./ A. Lopez Otero // Thin solid films. -1978. - V.49, №1, P.3-57.

30. Зломанов, В.П. P-T-X диаграммы состояния систем металл-халькоген /

B.П. Зломанов, A.B. Новоселова. -М.: Наука, 1987.

31. Кайданов, В.И. Глубокие и резонансные состояния в полупроводниках типа А4В6/ В.И. Кайданов, Ю.И. Равич// УФН. - 1985. - Т.145.- Вып. 1. -

C.51-86.

32. Nimtz, G. Narrow-Gap Lead Salts / G. Nimtz, B. Schlicht// Narrow-Gap semiconductors, V.98 Springer tracts in Modern Physics.Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo: Springer verlag, 1983, p. 1-117.

33. Любченко, A.B. Физические основы полупроводниковой ИК фотоэлектронники / A.B. Любченко, Е.А. Сальков, Ф.Ф. Сизов. - Киев.: Наукова думка, 1984. - 256 с.

34. Волков, В.А. Теория электронного энергетического спектра полупроводниковой группы А4 В6 / В.А. Волков, O.A. Понкратов, A.B. Сазонов // ФТП. -1982. -Т. 16,- Вып. 10. - С. 1734-1742.

35. Ponkratov, O.A. Electron structure of cubic-like crystals / O.A. Ponkratov, V.A. Volkov // Soviet Scientific Reviews. A./Physics.-1987. -V.9. - p.355 - 459.

36. Грузинов, Б. Ф. Зонная структура и рассеяние дырок в р-РЬТе / Б.Ф. Грузинов, И.А. Драбкин, Ю.И. Равич// ФТП. -1979. -Т.13,- Вып. 6. -С.535-541.

37. Понкратов, O.A. Энергетический спектр второй валентной зоны в твердых растворах PbSnTe / O.A. Понкратов, A.B. Сазонов// ФТП. -1985. -Т.27.- Вып. 11. - С.3506-3509.

38. Коломиец, Н.В. К вопросу о зонной структуре селенистого свинца / Н.В. Коломиец, И.А. Черник, М.Н. Виноградова // ФТП. - 1968. - Т.2.- Вып. 8. - С.1173-1177.

39. Коломиец, Н.В. О валентной зоне РЬТе / Н.В. Коломиец, М.Н. Виноградова, Л.В. Сысоева // ФТП. - 1967. - Т.1.- Вып. 5. - С. 12221228.

40. Глобус, Т.Р. Оптические характеристики PbSe р-и п- типа/ Т.Р. Глобус, Н.Д. Малькова, А.О. Олеск // ФТП. - 1987. - Т.21- Вып.9. -С.1572-1582.

41. Глобус, Т.Р. Спектры оптического поглощения и зонная структура PbSe / Т.Р. Глобус, А.О. Олеск // ФТП. - 1985. - Т. 19,- Вып. 4. - С.621-626.

42. Салащенко, H.H. Исследование структуры валентной зоны сульфида и селенида свинца по эффектам размерного квантования / H.H. Салащенко, О.Н. Филатов // ФТП. - 1979. - Т. 13.- Вып. 9. - С. 1748-1750.

43. Глобус, Т.Р. Оптические характеристики PbSe, переходы в высшие зоны / Т.Р. Глобус, С.А. Олеск, А.О. Олеск // ФТП. - 1990 - Т.24 - Вып. 1. -С.37-44.

44. Олеск, С.А. Оптические свойства и особенности зонной структуры селенида свинца и твердых растворов селенида свинца - селенида кадмия: автореф. дисс. ... канд. физ. мат. наук. Л.: ЛЭТИ, 1990.

45. Дийков, JI. К. Электронно-оптические извещатели пламени/ Л. К. Дийков, Ф.К. Медведев и др / Электроника. - 2000. - №6.

46. Kiyosawa, Т. New quaternary semiconductor material Pb¡.xCdxSi.ySev for lattice-matched heterostructure lasers with emission waveltngth around Зцт / Т. Kiyosawa, S. Takanashi, and N, Koguchi // Jpn. J. Appl. Phys. - 1989. - V.28, № 7,-P.l 170-1173.

47. Томашик, B.H. Диаграммы состояния систем на основе полупроводниковых соединений Ап В'/! / В.Н. Томашик, В.И. Грыцив// Изв. АН СССР. Неорг. материалы. - 1980.-Т. 16,-Вып. 2, - С.261-293.

48. Kiyosawa, Т. Solid Solubiliti Rang and Lattice Parameter of Simiconducting Pbi^Cdßi.^Sey / Т. Kiyosawa, S. Takanashi, and N, Koguchi// Phys. stat. sol. - 1989. - V. 111, - K21.

49. Кайданов, В.И. Самокомпенсация электрически активных примесей собственными дефектами в полупроводниках А4В6 / В.И. Кайданов, С.А. Немов, Ю.И. Равич // ФТП - 1994. - Т.28.- Вып. 3, - С.369-393.

50. Калюжная, Г.А. Проблема стехиометрии в полупроводниках переменного состава типа А2В6 и А4В6 / Г.А. Калюжная, К.В. Киселёва // Труды ФИАН. - 1987. - Т. 177. - С.5-84.

51. Немов, С.А. Примесь таллия в халькогенидах свинца: методы исследования и особенности / С.А. Немов, Ю.И. Равич// УФН. - 1998. -Т. 168,-Вып. 8.-С.817-842.

52. Heinrich, Н. Deffects in IV-VI compounds / H. Heinrich // Lect. Notes in Phys., 1980, Vol.133, P.407-426.

53. Zemel, J.N. Electrical and optical properties of epitaxial films of PbS, PbSe, PbTe, and SnTe / J.N. Zemel, J.D. Jensen, and R.B. Schoolar // Phys. Rev. - 1965. - № 140A. - P.330-338.

54. Вейс, A.H. Оптическая спектроскопия глубоких локальных и квазилокальных состояний в халькогенидах свинца / А.Н. Вейс // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки-2008. -Т.94. - № 2. - С.42-51.

55. Parada, N.F. New model for vacancy states in PbTe/ N.F.Parada, G.W. Pratt//Phys. Rev. Lett., 1969, v.22, №5, P. 18-0182.

56. Pratt, G.W. Vacancy and interstitial states in the lead salts / G.W. Pratt // J. Nonmetals. - 1973. -v. 1. - №2. - p. 103-109.

57. Волков, Б.А. Электронная структура точечных дефектов в полупроводниках AIVBVI / Б.А. Волков, О.А. Панкратов // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1985, т.88.-Вып.1, с. 280-293.

58. Вейс, А.Н. Энергетический спектр вакансий халькогена в электронном селениде свинца по данным оптического поглощения/ А.Н. Вейс // Доклады АН СССР. 1986, Т.289 - Вып.6, С. 1355-1360.

59. Аверкин, А.А. О природе примесных состояний индия в теллуриде свинца / А.А. Аверкин , В.И. Кайданов, Р.Б. Мельник // ФТП. - 1971. - Т.5.-Вып. 1. - С.91-95.

60. Немов, С.А. Особенности механизма самокомпенсации легирующего действия примеси хлора в PbSe / С.А. Немов, М.К. Житинская,

B.И. Прошин//ФТП. - 1991.-Т.25.-Вып. 1. - С.114-117.

61. Немов, С.А. Глубокая компенсация в системе PbSe<Cl,SeU3Ô> /

C.А. Немов, М.К. Житинская, В.И. Прошин // ФТП. - 1990 - Т.24,- Вып. 6. -С.1116-1118.

62. Зыков, В.А. Амфотерное поведение висмута в пленках селенида свинца / В.А. Зыков, Т.А Гаврикова, С.А. Немов // ФТП. - 1995. - Т.29 - Вып. 2. - С.309-315.

63. Logothetis, Е.М. Compensation and ionized defect scattering in PbTe / E.M. Logothetis, H. Holloway // Solid State Comm, 1970. - Vol.8. - № 23. -P.1937-1940.

64. Вейс, А.Н. Особенности дефектообразования в PbS, легированном отклонением от стехиометрии / А.Н. Вейс, И.М. Леонова // Материалы X Межгосударственного семинара «Термоэлектрики и их применения», СПб, 14-15 ноября. - 2006, С. 254-259.

65. Вейс, А.Н. Особенности процессов дефектообразования в теллуриде свинца с дырочным типом проводимости / А.Н. Вейс // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки -2010 г. - Т.94. - № 1. -С.29-36.

66. Бьюб, Р. Фотопроводимость твердых тел / Р. Бьюб. - М.: Иностранная литература, 1962.

67. Petritz, R.L. Theory of photoconductivity in semiconductor films / R. L. Petritz // Phys. Rev. - 1956. - V. 104, №6. - P. 1508-1516.

68. Ильин, В.И. Исследование отжига поликристаллических пленок PbSe на воздухе / В.И. Ильин, В.А. Зыков, Т.Н. Зубкова, Ж.Е. Винчакова // Вопросы оборонной техники. - 1979 - Т. 11.-Вып. 65.

69. Зарифьянц, Ю.А. Распределение центров фоточувствительности в напыленных пленках PbS / Ю.А. Зарифьянц, Ю.В. Попик // ФТП. - 1969. -Т.41,- Вып. 3. - С.456-458.

70. Зарифьянц, Ю.А. О природе центров фоточувствительности в физических слоях PbS J Ю.А. Зарифьянц, Ю.В. Попик // ФТП. - 1969. -Т.41- Вып. 3. - С.458-460.

71. Быкова, Т.Т. Влияние адсорбированного кислорода на электрические и фотоэлектрические свойства эпитаксиальных слоев сернистого свинца / Т.Т. Быкова // Сб. статей. - Новосибирск, 1967.

72. Гаськов, A.M. Оже - электронный микроанализ окисленного поликристаллического слоя сульфида свинца / А. М. Гаськов, А. А. Гольденвейзер, И. А. Соколов и др // ДАН СССР. - 1983. - Т.269 - Вып. 3. - С.607-609.

73. Briones, F. The Role of Oxygen in the Sensitization of Photoconductive PbSe Films / F. Briones, D. Dolmayo, С Ortiz//Thin Solid Films. - 1981. - V.78. -P. 385-388.

74. Parker, E.H. The kinetics and electrical effects of oxygen sotion on uncontaminated PbTe thin films / E.H. Parker, D. Williams // Thin Solid Films. -1976. - V.35, №3. - P.373-395.

75. Yoshizumi Yasuoka, Thermally Stimulated Current of Vacuum Deposited PbSe Fihns / Yoshizumi Yasuoka, Masanobu Wada. Thermally // Jap. Joum. Appl. Phys. - 1974.-V.13,№ll.-P. 1797-1803.

76. Неустроев, JI.H. К теории физических свойств фоточувствительных поликристаллических пленок типа PbS. Модель проводимости и эффект Холла / Л.Н. Неустроев, В.В. Осипов // ФТП. - 1986. - Т.20 - Вып. 1. - С.59-65.

77. Неустроев, Л.Н. К теории физических свойств фоточувствительных поликристаллических пленок типа PbS. Фотопроводимость. Сравнение с экспериментом / Л.Н. Неустроев, В.В. Осипов // ФТП. - 1986. - Т.20 - Вып. 1. - С.66-72.

78. Неустроев, Л.Н. О механизме протекания тока и фототока в поликристаллах PbS / Л.Н. Неустроев, В.В. Осипов // ФТП. - 1984. - Т. 18,-Вып. 2.-С.359-362.

79. Gang, Bi. Modeling of the Potential Profile for the Annealed Polycrystalline PbSe Film / Bi Gang, Zhao Fanghai, Ma Jiangang, Mukherjee Shaibal, Shi Zhisheng // PIERS Online. - 2009. - V.5, №1. - P.61-64.

80. Дийков, JI.K. Концентрационная зависимость времени жизни дырок и фотопроводимости в поликристаллических слоях PbSe / Л.К. Дийков, Т.Р. Глобус, Т.Г. Николаева, А. О. Олеск// ФТП. - 1984. - Т.18,- Вып. 2. -С.359-362.

81. Анисимова, Н.П. Рекомбинационные процессы в поликристаллических пленках селенида свинца / Н.П. Анисимова, Т.Р. Глобус, Л.К. Дийков, Ю.В. Калинин, Т.Г. Николаева, А.О. Олеск // ФТП. - 1983. - Т. 17- Вып. 3. - С.534-537.

82. Анисимова, Н.П. Скорость поверхностной рекомбинации в поликристаллических слоях селенида свинца / Н.П. Анисимова, Т.Р. Глобус, С.А. Олеск // ФТП. - 1988. - Т.22 - Вып. 9. - С. 1590-1594.

83. Анисимова, Н.П. Подвижность дырок и электронов в поликристаллических фоточувствительных слоях PbSe / Н.П. Анисимова, Т.Р. Глобус, Т.Г.Николаева, А.О. Олеск// ФТП. - 1987. - Т.21.- Вып. 1. -С.37-41.

84. Варшни, И.П. Собственная излучательная рекомбинация в полупроводниках // Сборник статей. - М: Наука, 1972.

85. Мошников, В.А. Фотолюминесценция в поликристаллических слоях Pbi.xCdxSe, активированных в присутствии паров йода/ А.Е. Гамарц, В.А. Мошников, Д.Б. Чеснокова // ФТП. - 2006. - Т.40 - Вып. 6. - С.683-685.

86. Юнович, А.Э. Вынужденное излучение тонких пленок PbSe при комнатной температуре / А.Э. Юнович, Ф. Галески, И.А. Дрозд, Л.Я. Лебедева, В.П. Тен // ФТП. - 1977. - Т. 11.- Вып. 3. - С.359-362.

87. Пихтин, А.Н. Механизмы излучательной рекомбинации в PbSe вблизи комнатной температуры / А.Н. Пихтин, С.А. Олеск, А.Э. Юнович // ФТП. -1990. - Т.24 - Вып. 5. - С.795-799.

88. Золотое, С.И. Фотолюминесценция тройных твёрдых растворов Pb¡.xCdxS / С.И. Золотов, И.Б. Трофимова, А.Э. Юнович// ФТП. - 1984. -Т. 18,- Вып. 4. - С.631-634.

89. Юнович, А.Э. Вынужденное излучение тонких плёнок халькогенидов свинца при фотовозбуждении / А.Э. Юнович, В.П. Тен, М.С. Фёдоров, А.П. Храмцов // ФТП. - 1975. - Т.9.- Вып. 7. - С.904-906.

90. Юнович, А.Э. Зависимости вынужденного излучения тонких плёнок PbSe от температуры в интервале Т=50-300К / А.Э. Юнович,

A.С. Аверюшкин, И.А. Дрозд, В.Г. Огнева // ФТП. - 1979. - Т. 13,- Вып. 9. -С.1697-1700.

91. Золотов, С.И. Фотолюминесценция локальных уровней в PbSe / С.И. Золотов//ФТП, - 1985.-Т. 19,-Вып. 10. - С.1822-1825.

92. -Оптические материалы для инфракрасной техники / Е.М. Воронкова, Б.Н. Гречушников, Г.И. Дистлер, И.П. Петров. - М., Наука, 1965. - 336 с.

93. Уханов, Ю.И. Оптические свойства полупроводников / Ю.И. Уханов. -М.: Наука, 1977.

94. Willey, R.R. Practical Production of Optical Thin Films / R.R. Willey. -Charlevoix, MI 49720, USA.: Willey Optical, Consultants, 2008. - 419 p.

95. Hawkins, G.J. Spectral Characterisation of Infrared Optical Materials and Filters / G.J. Hawkins // PhD Thesis (#R7935). - UK: The University of Reading, 1998.- 173 p.

96. Биленко, Д.И. Влияние переходного слоя на результаты эллипсометрических исследований наноразмерных слоев / Д.И. Биленко,

B.П. Полянская, М.А. Гецьман, Д.А. Горин, А.А. Невешкин, A.M. Ящонок // ЖТФ. - 2005. - Т.75,- Вып. 6. - С.69-73.

97. Леонова, Т.В. Эллипсометрия: теория, методы, приложения / Т.В. Леонова, М.А. Окатов, В.А. Толмачев. - Новосибирск: Наука, 1991. -252 с.

98. Кларк, А. Оптические свойства поликристаллических полупроводниковых структур / А. Кларк // Тонкие поликристаллические и

аморфные пленки: Физика и применение; пер. с англ. под. ред. J1. Казмерски. - М.: Мир, 1983.-304 с.

99. Хомченко, A.B. Волноводная спектроскопия тонких пленок /

A.B. Хомченко // Письма в ЖТФ. - 2001. - Т.27- Вып. 7. - С. 17-25.

100. Котликов, E.H. Исследование поглощения в зеркалах и пленках из селенида цинка и фторидов / E.H. Котликов // Оптика и спектроскопия. -1991. - Т.70, № 4. - С.838-841.

101. Котликов, E.H. О проблеме уменьшения поглощения света пленками фторидов в инфракрасной области спектра / E.H. Котликов, Д.Н. Громов,

B.А. Иванов, И.И. Коваленко и др // Высокочистые вещества. - 1992. - № 2. -

C.34-40.

102. Хевенс, О.С. Измерение оптических констант тонких пленок/ О.С. Хевенс // Физика тонких пленок. В 8 т. Т.2./ Под общ. ред. Г. Хасса и Р. Э. Тауна; перевод с англ. под ред. В.Б. Сандомирского и А.Г. Ждана. - М.: Мир, 1967.-С.136-185.

103. Раков, A.B. Спектрофотометрия тонкопленочных полупроводниковых структур / A.B. Раков. - М.: Сов. Радио, 1975. - 176 с.

104. Swanepoel, R. Determination of the thickness and optical constants of amorphous silicon / R. Swanepoel // J. Phys. E.: Sei. Instrum. - 1983. - V.16. -P.1114-1122.

105. Гусев, А.Г. Метод расчета оптических постоянных тонких диэлектрических пленок / А.Г. Гусев, О.Н. Иванов, Н.П. Матшина, Е.А. Несмелов // ОМП. - 1991. - № 9. - С.27-29.

106. Коновалова, О.П. Определение оптических констант слабо-поглощающих диэлектрических слоев на прозрачной подложке / О.П. Коновалова, И.И. Шаганов // ОМП. - 1988. - № 8. - С.39-41.

107. Валеев, A.C. Исследование оптических констант пленок фторидов/ A.C. Валеев // Оптика и спектроскопия. - 1963. - Т. 15 - Вып. 4. - С.500-511.

108. Глобус, Т.Р. Оптическое поглощение и зонная структура РЬТе / Т.Р. Глобус, Б.Л. Гельмонт, К.И. Гейман, В.Е. Кондратов, А.В. Матвеенко // ЖЭТФ,- 1981,-Т.80,-Вып. 5. - С. 1926-1939.

109. Abeles, F. La théorie générale des couches minces / F. Abeles // Le Journal de Physique et le Radium. - 1950. - № 11. - P.307-310.

110. Furman, Sh. A. Basics of Optics of Multilayer Systems / Sh. A. Furman,

A.V. Tikhonravov. - Gif-sur-Yvette, Edition Frontieres, 1992. - 289 p.

111. Борн, M. Основы оптики / M. Борн, Е. Вольф; пер. с англ. под ред. Г. П. Мотулевич. - М.: Наука, 1970. - 856 с.

112. ASTM Diffraction Data File, ASTH, Philadelphia, 1969

113. Уманский, Я.С. Кристалография, рентгенография и электронная микроскопия / Я.С. Уманский, Ю.А. Скаков, А.Н. Иванов, Л.Н. Расторгуев. -М.: Металлургия, 1982, 632 с.

114. Каталог фирмы «Микрэл», [e-mail].

115. А. с. 163703 РФ. МПК. Метод формирования омического контакта / Ф.К. Медведев, Л.К. Дийков, А.О. Олеск. Приоритет от 08.10.1988.

116. Павлов, Л.И. Методы определения основных параметров полупроводниковых материалов / Л.И. Павлов. - М.: Высшая школа, 1975.

117. Шалимова, К.В. Физика полупроводников / К.В. Шалимова. - М.: Металлургия, 1976.

118. Ишанин, Г.Г. Приемники излучения / Г.Г. Ишанин, Э.Д. Панков,

B.П. Челибанов. - Санкт-Петербург.: Папирус, 2003.

119. Рыбкин, С.М. Фотоэлектрические явления в полупроводниках/

C.М. Рыбкин.: Физматгиз, 1963.

120. Дийков, Л.К. Исследование физико-химических процессов при термической активации PbSe и разработка основ технологии: дис. канд. техн. наук / Дийков Лев Кузьмич. - Л., НИИ Гириконд, 1967.

121. Драбкин, И.А. и др. ФТП, 6, 1323, (1972)

122. Вейс, А.Н. Исследование коэффициента поглощения в теллуриде свинца, имплантированном высокими дозами аргона /А.Н. Вейс // ФТП. -1996. - Т.ЗО. - Вып. 5. - С. 1144-1152.

123. Schoolar, R.B. J.R.Dixon. Phys. Rev., 137, A-667, (1965)

124. Вейс, А.Н. Исследование коэффициента основного поглощения в п-РЬТе при высоких температурах / А.Н. Вейс // ФТП. - 1982. - Т. 18. - Вып. 6. -С.1128-1130.

125. Вейс, А.Н. Энергетический спектр РЪТе <Z"+> по данным оптического поглощения / А.Н. Вейс, А.Ю.Рыданов, Н.А.Суворова // ФТП. -1993. - Т.27. - Вып. 4. - С.701-707.

126. Вейс, А.Н. Исследование коэффициента поглощения в твердых растворах на основе теллурида висмута вблизи края фундаментальной полосы/ А.Н. Вейс, В.А. Кутасов, JI.H. Лукьянова// Доклады XII Межгосударственного семинара Термоэлектрики и их применения. СПб.-2010, с. 127-132.

127. Бонч-Бруевич, B.JI. Электронная теория неупорядоченных полупроводников / В.Л. Бонч-Бруевич, Н.П.Звягин, Р. Кайпер, А.Г. Миронов, Р. Эндерлайн, Б. Эссер. -М.: Наука, 1981. -384 с.

128. Вейс, А.Н. Изменение типа оптических переходов на пороге межзонного поглощения в сильно легированном PbSe / А.Н. Вейс // Материалы XII Всеросс. конф. "Фундаментальные исследования и инновации в технических университетах". СПб.: Издательство Политехнического университета. - 2008. - С.81-82.

129. Бонч-Бруевич, В.Л. Вопросы электронной теории сильно легированных полупроводников / В.Л.Бонч-Бруевич // В сборнике: Итоги науки. Физика твердого тела. - М. - 1965. - С. 127-224.

130. Вейс, А. Н. Влияние обменного взаимодействия электронов на параметры зонной структуры и примесных состояний в селениде свинца / А. Н. Вейс // ФТП. - 1991. - Т.25 - Вып.11. - С. 1934-1940.

131. Гейман, К.И. Аномальные электрические свойства слоев Pbi_xSnxТе с примесью индия / К.И. Гейман, И.А. Драбкин, А.В. Матвеенко, Е.А. Можаев, Р.В. Парфеньев//ФТП. - 1977. - T.l 1.- Вып. 5. - С.846-854.

132. Гейман, К.И. Зонная структура гетероэпитаксиальных слоев РЬТе пи р-типа/ К.И. Гейман, Р.В. Парфеньев, А.В. Матвеенко, Д.В. Шамшур, Д.В. Машовец, В.В. Касарев // ФТП. - 1982. - Т. 16. - Вып. 7. - С. 1249-1254.

133. Вейс, А.Н. Особенности процессов дефектообразования в Pb,.xSnxSe (х<0,06) / А.Н. Вейс, Н.А. Суворова // ФТП. - 1998. - Т.32. - Вып. 4. - С.445-449.

134. Haga, Е. Free-Carrier Infrared Absorption in III-V Semiconductors. InterConduction Band Transitions / E. Haga. H. Kimura // J. Phys. Soc. Japan, 1964, vol. 19, №9, p. 1596-1606.

135. Янке, E. Специальные функции / E. Янке, Ф. Эмде, Ф Леш. - М.: Наука, 1964.-247с.

136. Гиваргизов, Е.И. Искусственная эпитаксия / Е.И. Гиваргизов. - М.: Наука, 1988.

137. А. с. 163702 РФ. МКИ3 В 25 J 15/00. Метод обработки подложки для получения фоточувствительных слоев / Л. К. Дийков, А. О. Олеск и др. -Приоритет от 08.10.89.

138. Абрикосов, Н.Х. Полупроводниковые соединения, их получение и свойства/ Н.Х.Абрикосов, В.Ф.Банкина, Л.В.Порецкая, Е.В. Скуднова, Л.Е. Шалимова - М.: Наука, 1967. -175с.

139. Rosenberg, A.J. Massive heterovalent substitutions in octahedrally coordinated semiconductors/ A.J.Rosenberg, F. Wald // J. of Physics and Chemistry of Solids, V. 26, No 7, p. 1079-1086.

140. Rosenberg, A.J. Solid solutions of CdSe and InSe in PbSe/ A.J.Rosenberg, F. Wald //ibidem, p. 1087-1091.

141. Прокофьева, JI.B. Взаимодействие электроактивных примесей в селениде свинца / Л.В. Прокофьева, В.Л. Кузнецов, Т.Б. Жукова, С.В. Зарубо, Х.Р. Майлина // Тезисы доклада Шестая Всесоюзная конференция по физико-

химическим основам легирования полупроводниковых материалов. -М.-.Наука, 1988.

142. Krebs, Н. Mischkristallsysteme zwischen halbleitenden Chalcogeniden der vierten Hauptgruppe / H. Krebs, K. Grün, D. Kallen // Zietschrift für anorganisce und allgemenie chemie, 1961. B. 312. H.5-6. S.307-313.

143. Физико-химические свойства полупроводниковых веществ, справочник под редакцией Новоселовой A.B. - М.:Наука, 1979.

144. Nimtz G. Narrow-Gap Lead Salts/ G. Nimtz, B. Schlicht// Narrow-Gap semiconductors, V.98 Springer tracts in Modern Physics.Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo: Springer verlag, 1983, p.1-117.

145. Фридман, Я.Б. Механические свойства металлов / Я. Б. Фридман. -М.: Оборонгиз, 1952, 554с.

146. Безухов, Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести / Н.И. Безухов. - М.: Высшая школа, 1981.

147. Китайгородский, А.И. Рентгеноструктурный анализ / А.И. Китайгородский. -М.: Ленинград, 1950. - 651 с.

148. Горелик, С.С. Рентгенографический и электроннооптический анализ / С.С. Горелик, Л.Н. Расторгуев, Ю.А. Скаков. - М.: Металлургия, 1970. - 366 с.

149. Кассандрова, О.Н. Обработка результатов измерений/ О.Н. Кассандрова, В.В. Лебедев. - М.:Наука, 1970. - 104с.

150. Мосс, Т. Полупроводниковая оптоэлектроника/ Т. Мосс, Г. Барелл, Б. Эллис.-М.: Мир, 1976.-432с

151. Ковалев, А.Н. Профиль распределения компонентов в приповерхностном слое поликристаллических пленок сульфида свинца / А.Н. Ковалев, Ф.И. Маняхин. Ю.Н. Пархоменко, О.Д. Меньшиков // Поверхность. Физика, химия, механика. - 1987. - № 11. — С.90-95.

152. Болтакс, Б.И. Диффузия в полупроводниках. - М.: Физматгиз, 1961. -462 с

153. Вейс, А.Н. Энергетический спектр вакансий халькогена в электронном селениде свинца по данным оптического поглощения /

A.Н. Вейс//ДАН СССР. - 1986. -Т.289,№ 6. - С. 1355-1359.

154. Медведев, Ф.К. Исследование свойств тонких пленок селенида свинца с целью разработки базовой групповой технологии изготовления фоторезисторов заданной топологии: дис. ... канд. техн. наук / Медведев Федор Константинович. - Л., НИИ Гириконд, 1981.

155. Andreev, A.A. The band edge structure of the IV-VI semiconductors. Journal de Physique / A.A. Andreev // T. 29, supplement au n° 11-12P. - 1969. -C.450-461.

156. Вейс, А.Н. Энергетический спектр селенида свинца, имплантированного кислородом / А.Н. Вейс, H.A. Суворова // ФТП. - 1999. -Т.ЗЗ,- Вып. 10, - С.1179-1182.

157. Зыков, В.А. Амфотерное поведение висмута в пленках селенида свинца / В.А. Зыков, Т.А Гаврикова, С.А. Немов // ФТП. - 1995. - Т.29,- Вып. 2. - С.309-315.

158. Прокофьева, Л.В. Особенности донорного действия индия в PbSe I Л.В. Прокофьева, Е.А. Гуреева, Ш.М. Жумаксанов// ФТП. - 1987. - Т.21,-Вып. 10. - С.1778-1782.

159. Кайданов, В.И. Примесные состояния индия в селениде свинца/

B.И Кайданов, Р.Б. Мельник, Н.В. Германас // ФТП. - 1972. - Т.6.- Вып. 4. -

C.726-728.

160. Скотта, В. Количественный электронно-зондовый микроанализ/ В. Скотта, Г. Лава. - М.: Мир, 1986, 352 с.

161. Волькенштейн, Ф.Ф. Физико-химия поверхности полупроводников/ Ф. Ф. Волькенштейн. - М.: Наука, 1973. - 399с.

162. Киселев, В.Ф. Поверхностные явления в полупроводниках и диэлектриках / В. Ф. Киселев. - М.: Наука, 1970. - 397 с.

163. Харрисон, У. Электронная структура и свойства твердых тел / У Харрисон-М.: Мир, 1983, Т.1. -381 е., Т.2. - 332 с.

164. Таблицы физических величин, справочник/под ред. И. К. Кикоина-М.: Атомиздат, 1976. - 1008 с.

165. Айдаралиев, М. «Иммерсионные» инфракрасные светодиоды с оптическим возбуждением на основе узкозонных полупроводников АП1ВУ / М. Айдаралиев., Н.В. Зотова, С.А. Карандашев и др. // ФТП. - 2002. - Т.36-Вып. 7.-С.881-884.

166. Буркин, АЛ. Иммерсионный пироэлектрический приемник излучения / A.ji. Буркин, A.A. Сущев // Сб. докл. V Всесоюзн. совещания: Тепловые приемники излучения. - Москва, 1974. - С.94-99.

167. Bruggeman, D.A.G. Berechnung verschiedener physikalischer Konstanten von heterogenen Substanzen / D.A.G. Bruggeman // Ann. Phys. - 1935. - V.24. -P. 636-679.

168. Виноградов, А.П. Электродинамика композитных материалов/ А.П. Виноградов; под ред. Б.З. Каценеленбаума. - М.: Эдиториал УРРС, 2001.-208 с.

169. MacLeod, H.A. Thin Film Optical Filters / H.A. MacLeod. - London, Adam Hilger Ltd, 1969. - 331 p.

170. Котликов, E.H. Использование халькогенидных соединений для изготовления просветляющих покрытий в средней ИК-области спектра / E.H. Котликов, Г.В. Терещенко// Оптический журнал. - 1997. - Т.64, № 3 -СЛ10—115.

171. Тауц, Я. Оптические свойства полупроводников в видимой и ультрафиолетовой области / Я. Тауц; пер. с англ. под ред. В. П. Жузе. - М.: Мир, 1967.-74 с.

172. Handbook of Optical Materials. Editor-in-Chief: Marvin J. Weber. Laser and Optical Science and Technology Series. - The CRC Press, 2003. - 389 p.

173. Thelen, A. Dising of optical interference coating. New York: McGraw-Hill, 1989.

174. Амочкина, Т.В. Алгоритм синтеза многослойных оптических покрытий, основанный на теории эквивалентных слоев / Т.В. Амочкина// Вычислительные методы программирования. - 2005. - Т.6. - С. 194-208.

175. Золотарев, В.М. Методы исследования материалов фотоники: элементы теории и техники / В.М. Золотарев; учебное пособие. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2008. - 279 с.

176. Ильинский, A.C. Колебания и волны в электродинамических системах с потерями / A.C. Ильинский, Г.Я. Слепян. - М.: Изд-во МГУ, 1983. -231 с.

177. Carniglia, C.K. Single-layer model for surface roughness / C.K. Carniglia,

D.G. Jensen // Appl. Opt. - 2002. - V.41. - P.3167-3171.

178. Тихонравов, A.A. Математическое моделирование оптических слоистых структур с учетом шероховатости границ слоев: дис. ... канд. физ.-мат. наук / Тихонравов Андрей Александрович. - М., МГУ, 2005 .

179. Tikhonravov, A.V. Some theoretical aspects of thin-film optics and their applications / A.V. Tokhonravov // Applied Optics. - 1993. - V.32. - P.5417-5426.

180. Тихонравов, A.B. Современные подходы к проектированию оптических систем / A.B. Тихонравов, Н.В. Гришина // Комп. оптика. - 1992. - № 10-11.-С.З-47.

181. Введенский, В.Д. Синтез интерференционных оптических покрытий / В.Д. Введенский, Е.Г. Столов//ОМП. - 1981. - № 11.-С.59-61.

182. Васильев, Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач/ Ф.П. Васильев. - М.: Наука, 1980. - 552 с.

183. Химмельблау, Д. Прикладное нелинейное программирование./ Д. Химмельблау; пер. с англ. под. ред. М. JI. Быховского. - М.: Мир, 1975 -536 с.

184. Введенский, В.Д. Ахроматические просветляющие покрытия на основе тугоплавких окислов / В.Д. Введенский, A.A. Метельников,

E.Г. Столов, Ш. А. Фурман / ОМП. - 1980. - № 11. - С.31-35.

185. Труды 2-го совещания по полупроводниковым материалам. Вопросы металлургии и физики полупроводников / H.A. Горюнова, Б.Т. Коломиец. -M.: Издательство АН СССР, 1957. - 104.

186. Сироткин, A.A. Поверхностные и контактные явления в полупроводниках / A.A. Сироткин, В.И. Гаман, Т.Г. Михайлова, В.А. Преснов. - Томск: Изд. Томск. ГУ. - 1964. - 131 с.

187. Котликов, E.H. Исследование оптических констант пленок халькогенидов мышьяка в области длин волн 0.5 - 2.5 мкм / E.H. Котликов, В.А. Иванов, В.А. Крупенников, Б.А. Таллерчик, А.Н. Тропин // Оптика и спектроскопия. - 2007. - Т. 103, № 6. - С.983-987.

188. А. с. 1007970 РФ, МКИ3 В 25 J 15/00. Тонкопленочный фотогальванический ИК-преобразователь и способ его изготовления / Л.К. Дийков, Н.Д. Малькова, А.О. Олеск и др. - № 248106, заявл. 02.02.87.

189. Фарзане, Н.Г. Автоматические детекторы газов/ Н.Г. Фарзане, Л.В. Илясов. - М.: Энергия, 1972. - 168 с.

190. Челибанов, В. Газоанализаторы для контроля атмосферного воздуха и промышленных выбросов / Л. Исаев, В. Челибанов // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. - 2008. - Вып. 1.

191. Носов, Ю.Р. Оптроны и их применение / Ю.Р. Носов, A.C. Сидоров. -М.: Радио и связь, 1981.-280 с.

192. Дийков, Л.К. Новые октроны для спектрально-аналитической аппаратуры / Л.К. Дийков, С.П. Варфоломеев, Н.И. Горбунов, Ф.К. Медведев // Компоненты и технологии. - 2004. - № 6. - С.46-49.

193. Worthington, J.W. 60 Years of CO Analysis by NDIR Gas Analyzers/ J.W. Worthington.// Paper #433 - Lewisburg, WV 24901 : ABB, Inc. - 1996.