Морфология и электрофизические свойства фоточувствительных слоев на основе PbS тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, кандидат наук Мохамед Хемдан Сайед Хамед

• Мохамед Хемдан Сайед Хамед
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Мохамед Хемдан Сайед Хамед

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ

1.1 Фоточувствительные слои на основе PbS

1.2 Роль кислорода

1.3 Основные параметры ФЧС

Постановка задачи

2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ, ОБРАБОТКИ И ИССЛЕДОВАНИЙ ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ СЛОЕВ

2.1. Измерение фотоэлектрических параметров и характеристик

2.1.1. Автоматическая система электрофизических измерений ASEC-03

2.1.2. Установка для измерения фотоэлектрических параметров

2.1.3. Установка для снятия спектра плотности мощности шума

2.1.4. Установка для исследования спектральных характеристик

2.2. Термообработка исследуемых фоточувствительных слоев

2.3. Исследование морфологии и структуры ФЧС

2.3.1. Электронная и ионная микроскопия

2.3.2. Сканирующая туннельная и атомно-силовая микроскопии

2.3.4. Растровый электронный микроскоп VEGA II SBU

2.3.5. Просвечивающие электронные микроскопы Tecnai G2 20 TWIN и S/TEM Titan 80-300 (FEI, CHÍA)

3. ИССЛЕДУЕМЫЕ ОБРАЗЦЫ

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ

СЛОЕВ (ФЧС)

4Л Исследование электрофизических свойств ФЧС

4.1.1 Исследование температурной зависимости сопротивления ФЧС

4.1.2 Результаты DLTS

4.1.3. Результаты исследования СПМШ ФЧС

4.1.4. Результаты исследования спектральной характеристики ФЧС

4.2 Исследование морфологии поверхности фоточувствительных

слоев

4.2.1. Применение сканирующей зондовой микроскопии

4.2.2. Применение растровой электронной и ионной микроскопии для исследования свойств ФЧС

4.3 Исследование состава ФЧС

4.3.1 Исследование состава ФЧС с помощью энергодисперсионного анализа

4.3.2 Исследование состава ФЧС с помощью рентгеновской

фотоэлектронной спектроскопии и оже-электронной спектроскопии

4.4. Исследование фоточувствительных слоев с помощью просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения

4.5. Обсуяедение результатов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

постоянная Больцмана (8,617-10 эВ/К);

- постоянная Стефана-Больцмана (5,667-10"12 Втсм"2-К~4);

- темновая проводимость структуры; АСМ - атомно-силовая микроскопия; АЧТ - абсолютно черное тело;

ВАХ - вольт-амперная характеристика;

ГУ - глубокие уровни;

J1AX - люкс-амперная характеристика;

ГРШ - генерационно-рекомбинационный шум;

ИК - инфракрасный;

КПД - коэффициент полезного действия;

КСП - кислородосодержащие примеси;

СПМШ - спектральная плотность мощности шума;

СТМ - сканирующая туннельная микроскопия;

СЭ - солнечный элемент; :

ФП - фотоприемник;

ФЧС - фото чувствительный слой.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Морфология и электрофизические свойства фоточувствительных слоев на основе PbS»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Развитие цивилизации сопровождается постоянным увеличением энергопотребления. Вопросы, связанные с обеспечением электроэнергией отдаленных областей, весьма актуальны для Египта. Одним из решений является преобразование в электричество энергии солнечного излучения. Действительно, за один час на Землю падает примерно 4,3 х 1020 Дж солнечной энергии, что примерно соответствует всей потребляемой на планете энергии в течение одного года. Основная часть этой энергии испускается в виде электромагнитного излучения в диапазоне 0,2-3 мкм, причем на инфракрасную (ИК) область 1-3 мкм приходится 27% на поверхности Земли и 36% на высоте стационарной орбиты спутника. Вместе с тем, доля электроэнергии получаемой преобразованием солнечного излучения в настоящее время не превышает 1% от электроэнергии, потребляемой в мире. Основная причина - высокая стоимость преобразователей солнечной энергии и их сравнительно низкая эффективность. Наиболее перспективными являются так называемые тандемные и триплетные (многопереходные) солнечные элементы (СЭ), КПД которых существенно выше, чем однопереходных солнечных элементов. Работ, относящихся к широкозонным полупроводникам для тандемных СЭ, достаточно много, значительно меньше работ, относящихся к ИК области. В качестве фоточувствительного слоя (ФЧС), обеспечивающего преобразование излучения ИК области спектра в настоящей работе предлагается использовать пленки на основе узкозонного полупроводника РЬ8. Этот материал используется в фоторезисторах, начиная с 30-х годов 20 века, также как в газовых датчиках, различных анализаторах. Несмотря на долгий срок использования материала и в связи с широким его использованием в объектах обнаружения, многие вопросы, связанные с

физикой работы ФЧС остались неизвестными широкой публике. С другой стороны, современное оборудование позволяет ответить на вопросы, которые ранее не имели экспериментальных подтверждений.

Цель диссертации - на основе изучения морфологии и состава ФЧС с помощью современного оборудования объяснить основные закономерности изменения параметров и характеристики фоточувствительных слоев на основе РЬЭ, полученных различными технологическими методами и оценить возможность использования этих слоев в тандемных солнечных элементах и в других областях. Основные задачи исследований:

Для достижения поставленной цели в работе были сформулированы и решены следующие задачи:

1. исследование морфологии и состава ФЧС на основе РЬ8;

2. определение связи параметров и характеристик ФЧС и их морфологии;

3. на основе проведенного анализа решение вопроса об оптимизации технологического процесса, пригодного для формирования ФЧС тандемных СЭ и многоэлементных матриц «смотрящего» типа. Объекты и методы исследований

Объектами исследования являются ФЧС на основе тонких пленок РЬ8, относящихся к халькогенидам свинца (полупроводники группы А4Вб), полученные физическим напылением и химическим осаждением. Основными методами исследования являются сканирующая зондовая микроскопия (туннельная и атомно-силовая), растровая электронная микроскопия, просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения, энергодисперсионный микроанализ, измерения электрических и фотоэлектрических характеристик, построение соответствующих моделей. Основным методом оценки достоверности результатов является их сравнение с известными из литературы данными.

Научная новизна работы:

1. Для фоточувствительных слоев (ФЧС) на основе сульфида свинца, изготовленных методом химического осаждения, впервые экспериментально подтверждено образование второй фазы на основе соединений свинца и углерода, возможность существования которой предсказано в работах Г.А. Китаева. Показано, что образование этой фазы приводит к снижению чувствительности в коротковолновой области спектра.

2. Обнаружена чувствительность слоев сульфида свинца к парам этанола, выражающаяся в зависимости величины максимума на спектрах зарядовой релаксационной спектроскопии центров захвата (С)-ОЬТ8), от концентрации паров.

3. Впервые экспериментально доказана связь существования участка преобладания генерационно-рекомбинационного шума (ГРШ) над шумом типа 1//а с наличием кислородосодержащей примеси (КСП) по всей глубине пленки ФЧС.

4. Исследования поверхности методом зондовой микроскопии показали, что снижение коэффициента отражения до 20% (вместо 37%, вытекающих из фундаментальных свойств материала) обусловлено наличием шероховатости поверхности в масштабах до 1,5 мкм.

5. Показано, что увеличение концентрации химически связанного

кислорода в слоях, полученных химическим осаждением, приводит с одной

стороны, к увеличению сопротивления ФЧС, а с другой стороны к сдвигу

длинноволновой границы чувствительности в коротковолновую область

благодаря эффекту Мосса-Бурштейна.

Практическая значимость результатов диссертационного

исследования заключается в следующем:

1. Выработаны рекомендации по технологическим требованиям к

созданию ФЧС на основе РЬБ для фоторезисторов (ФР) различного

7

назначения. Так для высокочастотных ФР предпочтительнее использование слоев РЬБ с минимальным содержанием кислорода. Для ФР с высокими требованиями к обнаружительной способности необходимо наличие кислорода, распределенного по всей толщине слоя. Для ФР, чувствительных в диапазоне 1,0-1,7 мкм, не допускается выпадение в слое второй фазы на основе соединений углерода.

2. Показано, что оптимальным методом формирования нижнего фоточувствительного слоя РЬБ в > тандемных фотоэлектрических преобразователях является химическое осаждение.

3. Продемонстрирована возможность использования ФЧС на основе РЬБ в качестве сенсоров на этанол.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Снижение фоточувствительности в коротковолновой области спектра в слоях сульфида свинца, изготовленных методом химического осаждения, обусловлено. образованием второй фазы на основе соединений свинца и углерода.

2. Чувствительность слоев сульфида свинца к парам этанола вызвана центрами захвата, созданными физически адсорбированным кислородом.

3. Участок преобладания генерационно-рекомбинационного шума над шумом типа 1 / /" на спектральных зависимостях плотности мощности шума связан с наличием кислородосодержащей примеси.

4. Наличие шероховатости поверхности слоев сульфида свинца в масштабе до 1,5 мкм приводит к существенному снижению величины коэффициента отражения.

Обоснованность научных положений основывается на их практической реализации и проведенном комплексном анализе полученных результатов.

Достоверность полученных результатов основана на использовании современного научного оборудования, и подтверждается их внутренней непротиворечивостью и непротиворечивостью публикациям других авторов.

Реализация результатов.

Полученные в рамках диссертационной работы результаты были использованы в курсах "Приемники оптического излучения и фотоприемные устройства", "Полупроводниковые приемники оптического излучения" и "Оптоэлектроника" читаемые в НИУ МЭИ студентам Института радиотехники и электроники МЭИ, обучающимся в магистратуре по направлению 210100 (Электроника и наноэлектроника). Результаты работы легли в основу поданной заявки на выполнение совместного российско-египетского проекта РФФИ - БТОР «Материалы для гибридных (органические и неорганические полупроводники) тандемных солнечных элементов с широкой областью поглощения в видимой и инфракрасной частях солнечного спектра» (заявка № 15-57-6101).

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на XXIII Международной научно-технической конференции по фотоэлектронике и приборам ночного видения (Москва, 2014 г.), на 41-43 Международных научно-методических семинарах «Шумовые (флуктуационные) и деградационные процессы в полупроводниковых приборах (метрология, диагностика, технология, учебный процесс) (Москва, 2010 - 2013 гг.); на Международной научно-техническая конференция «Инновационные технологии в науке, технике и образовании» г. Пицунда, Абхазия в 2010 г., на 18 и 19 Международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов МЭИ (ТУ) Радиоэлектроника, электротехника и энергетика (2012 и 2013 гг.).

Личный вклад автора состоял в проведении экспериментальных исследований, участии в обсуждении и анализе полученных результатов и в написании научных публикаций по результатам работы.

1 АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ

Египет потребляет в основном энергию, получаемую из органических видов топлива и несмотря на то, что страна обладает большими запасами ископаемых источников энергии: запас нефти составляет 4189 млрд. баррелей, а запас газа 77200 млрд. куб. м, исследования в области возобновляемой энергетики являются актуальными. Исследования показали, что с помощью ветровых и фотоэлектрических электростанций уже сегодня можно реально планировать устойчивое обеспечение энергией отдаленных районов Египта.

В настоящее время выработка энергии для электроэнергетической сети (ЭС) составляет 125 ООО ГВт.ч (ископаемые топлива 89%, ГЭС 10 %, ВЭС 1 %). ЭС Египта покрывает множество городов страны и обеспечивает электроэнергией более 99% населения Египта. Данные рисунка 1.1 дают представление о показателях ежегодного развития пиковой нагрузки страны. Темп роста составляет 6 % [1].

27000 пМВт

22000 -

17300

17000 -

22750

21330

19738

18500

12000

2006

2007

2008

ГОД

"I-1

2009 2010

Рисунок 1.1 — Динамика развития пиковой нагрузки страны

Египет обладает превосходным потенциалом солнечной энергии. За год

в различные районы страны поступает от 1750 до 2680 кВт-ч/м2 [1]. Первой

., . ю

электростанцией, которая начала использовать солнечную радиацию для производства электроэнергии, является, Integrated Solar Combined Cycle Power Plant (ISCC) Kuraymat. По проекту мощность этой станции составляет 140 мВт (20 мВт мощность солнечной компоненты) [2].

Интенсивность солнечного излучения в свободном пространстве на удалении, равном среднему расстоянию между Землей и Солнцем, называется солнечной постоянной. Ее величина - 1353 Вт/м . При прохождении через атмосферу солнечный свет ослабляется в основном из-за поглощения инфракрасного излучения парами воды, ультрафиолетового излучения - озоном и рассеяния излучения частицами атмосферной пыли и аэрозолями. Показатель атмосферного влияния на интенсивность солнечного излучения, доходящего до земной поверхности, называется "атмосферной массой" (AM). AM определяется как секанс угла между Солнцем и зенитом.

На рисунке 1.2 показано спектральное распределение интенсивности солнечного излучения в различных условиях. Верхняя кривая (AMO) соответствует солнечному спектру за пределами земной атмосферы (например, на борту космического корабля), т.е. при нулевой воздушной массе. Она аппроксимируется распределением интенсивности излучения абсолютно черного тела при температуре 5800 К. Кривые AMI и АМ2 иллюстрируют спектральное распределение солнечного излучения на поверхности Земли, когда Солнце в зените и при угле между Солнцем и зенитом 60°, соответственно. При этом полная мощность излучения -соответственно порядка 925 и 691 Вт/м2. Средняя интенсивность излучения на Земле примерно совпадает с интенсивностью излучения при АМ=1,5 (Солнце - под углом 45° к горизонту). На рисунке 1.3 представлено распределение солнечной радиации по земной поверхности.

с i § I

ее cn

5 i

2400

, 1600

800

Спектр AMO Абсолютно черное тело Спектр AMI Спектр АМ2

1,4 2,0

Длина волны, мкм

в » 1« >М Ш Й> КО Я1 «Л»

I» - 18 TW.

Рисунок 1.2 — Распределение интенсивности по спектру солнечного ____излучения_____

Рисунок 1.3 — Распределение солнечной радиации

Для эффективной работы солнечных элементов необходимо соблюдение ряда условий:

• оптический коэффициент поглощения (а) активного слоя полупроводника должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить поглощение существенной части энергии солнечного света в пределах толщины слоя;

•генерируемые при освещении электроны и дырки должны эффективно собираться на контактных электродах с обеих сторон активного слоя;

Наиболее отлаженными из исследуемых в настоящее время тонкопленочных систем являются фотоэлементы из следующих материалов: аморфный кремний (a-Si:H), теллурид/сульфид кадмия (CTS) (рисунок 1.4) [3], медно-индиевый или медно-галлиевый диселенид (CIS or CIGS), тонкопленочный кристаллический кремний (c-Si film), нанокристаллические сенсибилизированные красителем электрохимические фотоэлементы (пс-dye).

ж» «с шао 1ме

Длина волки, нм

Рисунок 1.4 — Материалы, применяемые для СЭ [3]

СЭ на основе кремния могут быть следующих типов: монокристаллические, поликристаллические и аморфные.

КПД серийно выпускаемых солнечных элементов приведены в таблице 1.

Таблица 1.1

КПД серийно выпускаемых солнечных элементов:

монокристаллические 81: 15-22%

поликристаллические 81: 12-17 %

аморфные 81: 6-10%

теллурид кадмия: 8-12 %

В тонкопленочных солнечных элементах активными полупроводниковыми слоями являются поликристаллические или неупорядоченные пленки, которые наносятся или выращиваются на электрически активных или пассивных подложках (таких, как стекло, пластмасса, керамика, металл, графит или металлургический кремний). Тонкие пленки СёБ, 81, ОаАв, 1пР, СсГГе и т. д. наносятся на подложку с помощью различных методов, таких, как газовая эпитаксия, плазменное распыление и осаждение. Если толщина слоя полупроводника превышает обратный коэффициент поглощения, большая часть генерируемых светом носителей может быть собрана.

На изготовление солнечного элемента (СЭ) площадью 1 м2 сегодня требуется около 10 г теллура и 9 г кадмия. Сегодня при КПД около 10% для генерации I ГВт требуется 100 т Те.

В 2010 г. компания First Solar (США) объявила о завершении строительства ряда заводов по выпуску СЭ в год общей мощностью 1 ГВт на основе CdTe.

Основными недостатками этих фотоэлементов являются экологические и медицинские проблемы, связанные с вредным влиянием кадмия.

Основное достоинство тонкопленочных солнечных элементов заключается в том, что их стоимость может быть низкой, поскольку технология их изготовления дешевая и при этом используется сравнительно дешевые материалы. К основным недостаткам относятся низкий КПД и постепенная деградация характеристик. Низкий КПД обусловлен частично влиянием границ зерен, а частично низким качеством полупроводникового материала, выращиваемого на различных подложках. Проблема деградации связана как с неравномерностью неупорядоченных систем, так и с химическими реакциями, протекающими между полупроводником и окружающей атмосферой (кислородом, парами воды).

Большинство современных СЭ обладают одним /»-»-переходом. В таком элементе свободные носители заряда создаются только теми фотонами, энергия которых больше или равна ширине запрещенной зоны. Другими словами, фотоэлектрический отклик однопереходного элемента ограничен частью солнечного спектра, энергия которого выше ширины запрещенной зоны, а фотоны меньшей энергии не используются. Преодолеть это ограничение позволяют многослойные структуры из двух и более СЭ с различной шириной запрещенной зоны. Такие элементы называются многопереходными или каскадными. Поскольку они работают со значительно большей частью солнечного спектра, эффективность фотоэлектрического преобразования у них выше. Идеальный солнечный

14

элемент в теории должен иметь сотни различных слоев (/»-«-переходов), каждый из которых настроен на небольшой диапазон длин волн света во всем спектре от ультрафиолетового до инфракрасного. Каждый переход поглощает солнечное излучение с определенной длиной волны, таким образом, охватывая весь спектр.

В типичном многопереходном СЭ (рисунок 1.5) одиночные фотоэлементы расположены друг за другом таким образом, что солнечный свет сначала попадает на элемент с наибольшей шириной запрещенной зоны, при этом поглощаются фотоны с наибольшей энергией. Пропущенные верхним слоем фотоны проникают в следующий элемент с меньшей шириной запрещенной зоны и т.д.

Дело в том, что теоретический КПД двухслойных ячеек может составить 42%, трехслойных ячеек 49%, а ячеек с бесконечным количеством слоев -68% нефокусированного солнечного света. Предел продуктивности ячеек с бесконечным количеством слоев составляет 86,8% при применении концентрированного солнечного излучения. На сегодня практические результаты КПД для многопереходных ячеек составляют порядка 30% при не сфокусированном солнечном свете.

Гетеропереходные солнечные батареи позволяют работать при высоких концентрациях солнечного излучения, которое достигается при помощи линз

Френеля с коэффициентом концентрации до 1000 крат. При этом происходит и увеличение КПД, значение которого в условиях космоса достигает 30%. Другим преимуществом использования гетероструктур в СЭ является увеличение радиационной стойкости солнечных батарей, обеспечивающее увеличение срока их эксплуатации примерно в 2 раза, так как деградация наногетероструктур происходит значительно медленнее, чем кремния.

1.1 Фоточувствительные слои на основе РЬв

Сульфид свинца (РЬБ) является полупроводниковым соединением группы А4Вб с очень хорошими фотоэлектрическими свойствами в ближней инфракрасной области спектра. Максимум чувствительности при комнатной температуре приходится на диапазон 2,2-2,4 мкм [4, 5] в зависимости от технологии получения фоточувствительных слоев.

Следует особо подчеркнуть, что ширина запрещенной зоны (Е8) РЬБ, равная 0,40 эВ при 293 К, уменьшается с понижением температуры, в отличие от таких полупроводников, как кремний, германий или полупроводниковых соединений типа антимонида или арсенида индия. Коэффициент температурной зависимости Е8 («, ) равен 4-10"4 эВ/К. Таким образом:

Ев=Ее0+а1Т (1.1)

Для получения фоточувствительных слоев (ФЧС) на основе РЬ8 с хорошими свойствами ИК обнаружения обычно используется химическая технология осаждения [6].

Другая техника, которая начала использоваться в последние годы для производства на основе РЬБ оптоэлектронных устройства (лазерные диоды) эпитаксия на горячей стенке [7] .

ФЧС на основе РЬЭ в основном используются для получения высочувствительных фоторезисторов с удельной обнаружительной

способностью большей, чем 10" см^см-Гц172 в максимуме чувствительности [8].

ФЧС на основе РЬ8 интенсивно изучались в прошлом как основной материал для детектирования излучения в диапазоне 1-3 мкм, дальнейшие исследования на этом материале ведутся в последние годы. Основная цель этих исследований заключается в следующем:

1) уточнить связь между составом ванны при химической технологии осаждения, морфологией пленки и физическими свойствами пленки [6, 9 -И],

2) интегрировать РЬЗ ИК- детекторы со стандартной полупроводниковой технологией [12- 18].

3) разработать новые виды гетеропереходов и гетероструктур с улучшенными свойствами обнаружения путем объединения РЬЭ с другими материалами (полупроводниками или/и диэлектриками) [19 - 26].

Последнее направление исследований является, на наш взгляд, наиболее интересным, потому что дает возможность производить различные типы устройств, в том числе в области эффекта поля [27].

4) Проанализировать перспективность использования наночастиц сульфида свинца в органических и неорганических широкозонных «матрицах» для реальных фоточувствительных структур [28 - 33].

При рассмотрении возможной области применения поликристаллических слоев и нанокластеров в реальных фоточувствительных структурах, необходимо определить оптимальные размеры зерен РЬБ, встраиваемые в различного вида широкозонные матрицы: при переходе к структурам, соизмеримым с длиной волны де-Бройля

меняется ширина запрещенной зоны по закону [34]::

+ (12)

; 80 8Я2 ^ трJ еЯ К '

где Е - ширина запрещенной зоны наночастицы, Е£й - ширина запрещенной зоны объемного материала, Я - радиус наночастицы, к - постоянная Планка, тп и тр - относительные эффективные массы электрона и дырки соответственно.

При уменьшении размера частиц, изменяется ширина запрещенной зоны, а, следовательно, и все параметры фотоприемников.

В [20, 35] показано, что гетеропереходы РЬБ-^пО можно использовать для изготовления солнечных батарей. Исследования показывают, что РЬБ-квантовые точки обеспечивают лучшую эффективность и стабильность [36 -38], а возможность перестраивать ширину запрещенной зоны от 0.41 эВ до 1,5 эВ приводит к улучшению фотоответа в ИК спектральном диапазоне.

В принципе возможны два пути направления поиска - сделать фоточувствительную структуру и измерить ее свойства или направленно работать над структурами для достижения заданных свойств фотоприемника. Естественно, что для коммерциализации проектов второй путь предпочтителен.

Как уже было сказано, детекторы на основе сульфида свинца широко используются в качестве сенсора в диапазоне 1-3 мкм. Пленка соли свинца является поликристаллическим слоем. Размеры кристаллитов в этих пленках обычно лежат в интервале от 10 нм до нескольких микрон в зависимости от метода изготовления [5].

Начиная с 1904 г., когда Бозе (I. СЬ. Возе) получил патент [39] на первый инфракрасный (ИК) детектор на основе кристалла галенита (РЬБ) и до настоящего времени фотоприемники из указанного материала являются предметом самых обширных и тщательных исследований.

В 1930-1940 годах в Германии, а затем в США проводились исследования по разработке пленочных ФР из РЬБ, РЬБе, РЬТе. При этом были предложены два метода изготовления: метод вакуумного напыления

(«физический») и («химический») метод химического осаждения сульфида свинца, напоминающий осаждение серебряных зеркал на стекло - исходные растворы помимо тиомочевины (>Ш2)2 С8 и уксуснокислого свинца (ацетата свинца) РЬ (СН3СОО)2 также обязательно содержат различные добавки, такие как оксиданты, микроэлементы и/или катализаторы (применяются для изменения скорости роста поликристаллической пленки, размера кристаллитов, толщины пленки и ее состава) [28]:

С8(КН2)2+ ОН = СН21Ч2 +Н20+Ш' НБ + ОН = Н20+ 82' РЬ2+ + 82"= РЬБ

Диазотометан (СН2Ы2) - газ желтого цвета. Предполагается, что он покидает раствор. Однако, существует и другая теория осаждения.

Согласно [40, 41] последовательная теория образования химически осажденных пленок сульфида свинца (как частный пример осаждения халькогенидов тяжелых металлов тиомочевиной) была создана в начале 70-х гг. профессором Г.А. Китаевым в Уральском политехническом институте [42]. В основе этой теории лежит представление об обратимом гидролизе тиомочевины в щелочном растворе по реакции:

(Ш2)2С8 = 82" + СЫ2-2 + 4Н+.

Равновесие этой реакции сильно сдвинуто влево, и активное протекание ее становится возможным только по мере связывания ионов 82" в трудно растворимый сульфид. Реакция

(РЬ2+ +(ЫН2)2С8 + 2 ОН" = РЬ8 +Н2+СЫ2 +2Н20), начинается поэтому не сразу после смешения растворов, а лишь постепенно, после некоторого индукционного периода. Теория позволяет рассчитать и оценить пересыщение системы по РЬ8 по соотношению

а = ПИрья/ПРрьз,

где ПИРЬ5=[РЬ82+][82~], а ПРРьб - произведение растворимости РЬ8, константа, равная 6,0-10"26 при 293 К. Может быть рассчитано также изменение пересыщения по мере протекания реакции.

Сульфид свинца является не единственным твердофазным продуктом процесса. Если рН раствора не превышает 12,5, в осадок выпадает аморфная гидроокись свинца РЬ(ОН)2. При более высоких значениях рН гидроокись растворяется за счет образования плюмбитного комплекса типа РЬ(ОН)2'". Кроме того, по мере обеднения реакционной смеси ионами серы увеличивается вероятность протекания реакций с образованием мелкокристаллических осадков цианамида свинца РЬСЫ2 и основного ацетата свинца 2РЬ0-РЬ(СНзС00)2-Н20. Пересыщение системы по каждому из этих соединений также поддается расчету.

Не углубляясь далее в детали образования сульфида свинца, отметим общие особенности процесса формирования пленки на поверхности подложки.

1. Сплошная пленка РЬ8 образуется на поверхности подложки только в тех случаях, когда в начальный период после смешения растворов реагентов выпадает осадок гидроокиси свинца. Г.А. Китаев и др. [43] показали, что все опубликованные данные о составах ванн для получения пленок РЬ8 объединяются тем, что они лежат в так называемой "гидроокисной" области концентраций, вблизи границы растворимости РЬ(ОН)2. Отсюда был сделан вывод, что первоначальное образование зародышевых частиц РЬ(ОН)2 на поверхности подложки необходимо для адгезии формирующейся пленки к подложке. При этом интенсивность образования РЬ(ОН)2 определяет поверхностную плотность центров кристаллизации, а впоследствии и средний размер кристаллитов РЬ8, составляющих пленку. Особым случаем является процесс осаждения эпитаксиальных пленок РЬ8. Они образуются в условиях, когда РЬ8 является единственным продуктом, образующимся в твердой фазе (рН смеси > 14,0).

2. В состав растущей пленки могут входить все соединения свинца, образующиеся в твердой фазе. Гидроокисные центры кристаллизации, возникающие в начальный период процесса, в дальнейшем сульфидируются с поверхности, после чего растут кристаллиты, состоящие из сульфида. На более поздней стадии становится возможным осаждение основной соли свинца 2РЬ0РЬ(СН3С00)2Н20, о чем говорит белесый оттенок пленок, извлекаемых из смеси растворов. Осаждение части основной соли искажает структуру кристаллитов, делает ее более неупорядоченной. Внедрение кислородосодержащей примеси (КСП) основной соли свинца в состав пленки РЬБ, вероятно, играет важнейшую роль в приобретении химически осажденной пленкой фотопроводящих свойств, так же, как это имеет место в пленках, испаренных в вакууме, где образующая после высокотемпературной активации примесь основного сульфата свинца иРЬ0РЬ804 (ланаркит) обеспечивает увеличение времени жизни основных носителей [44]. Если КСП не образуется в твердой фазе, то готовая пленка состоит из крупных кристаллитов с хорошо сформированными гранями.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мохамед Хемдан Сайед Хамед, 2014 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Renewable Energy Sector in Egypt, Final Report Submitted by Energy Research Center, Faculty of Engineering, Cairo University, December 2006.

2. Arab Republic of Egypt Ministry of Electricity and Energy, Egyptian Electricity Holding Company - Annual Report 2010.

3. Мухина Е.П. Производство солнечных батарей на основе мультикристаллического кремния. Производство электроники. - 2009. -№ 4. http://www.sovtest.ru/publication/proizvodstvo-solnechnykh-batarei-na-os

4. Humphrey J.N. Optimization of lead sulfide infrared detectors under diverse operating conditions [Текст]// Appl. Optics. - 1965. - V. 4. - N 6. - P. 665-675.

5. Bode D.E. Detecteurs aux Sels de Plomb [TeKCT]//Phys. Thin Films., eds. G. Hass and R.E. Thun, (Academic Press, New York, 1966). - V. 13. - P. 275301. Перевод: Боде Д.Б. Детекторы на основе солей свинца//Физика тонких пленок/ Пер. с англ. Под ред. В.Б. Сандомирского. М.: «Мир» -1968. Т. 3.-С. 299-327.

6. Blount, G.H. Variation of the properties of chemically deposited lead sulfide film with the use of an oxidant [Текст]Лл.Н. Blount, P.J. Schreiber, D.K. Smith, R.T. Yamada // Appl. Phys. Letters. - 1973. - V. 44. - N3. - P. 978-981.

7. S. Abe, К. M. and K. Suto. Growth and characterization of Bi-doped PbS thin films prepared by hot-wall epitaxy [Text]// J. of Crystal Growith, 1997. - V. 181.-Iss/4.-Pp. 367-373.

8. Hamamatsu Infrared Detectors Catalog 2000, Hamamatsu Photonics, H-amamatsu City, Japan.

9. Pintilie, I. Growth and characterization of PbS deposited on ferroelectric ceramics [Text]/1. Pintilie, E. Pentia, L. Pintilie [et al.] // Appl. Phys. - 1995. -V. 78. -№ 3. - Pp. 188-195.

Ю.Рор, I. Structural and optical properties of PbS thin films obtained by chemical deposition [Text]/ I. Pop, C. Nascu, V. Ionescu [et al.]// Thin Solid Films. -1997. - V. 307. - Pp. 240-244.

11.Pintilie, I. Growth and characterization of PbS deposited on ferroelectric ceramics [Text]/1. Pintilie, E. Pentia, L. Pintilie [et al.]// Appl. Phys. - 1995. -V. 78. -№ 3. - Pp. 1713-1718.

12.Rahnamai, H., Gray, H.J. and Zemel, J.N. The PbS-Si heterojunction. I: Growth and structure of PbS films on silicon [Text]// Thin Solid Films - 1980 - V.69. -Pp. 347-350.

13.Rahnamai, H. and Zemel, J.N. The PbS-Si heterojunction II: Electrical properties [Text]// Thin Solid Films - 1980 - V. 74. - Pp. 17-22.

14.Аверин, И.А. Исследование свойств эпитаксиальных слоев твердых растворов на основе сульфида свинца [Текст]/ И.А. Аверин, Ю.Н. Блохин, О.Ф. Луцкая // Известия ЛЭТИ. - 1986. -Вып. 365: Материалы и элементы оптоэлектроники. - С. 47-51. _

15.Аверин, Игорь Александрович. Исследование условий получения эпитаксиальных структур на основе сульфида свинца и твердых растворов сульфид свинца - селенид свинца [Текст]: дис. ... канд. физ.-мат. наук : 01.04.10 / науч. рук. канд. техн. наук, доц. Пичугин И.Г. ; Ленинградский электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина). - Л., 1985. -192 е.: ил., табл. - Библиогр.: с. 180-191. - (в пер.) Автореф. дис. прил. На правах рукописи.

16. Аверин, И. А. Термодинамика и кинетика испарения и конденсации в системе сульфида свинца-сера [Текст]: научное издание / И. А. Аверин [и др.] // Известия ЛЭТИ. - 1983. -Вып. 322: Исследование полупроводников с широкой и узкой запрещенной зоной. - С. 36-39.

17. Аверин, Игорь Александрович. Управляемый синтез гетерогенных систем: технология и свойства [Текст]: диссертация ... доктора технических наук: 05.11.14, 01.04.10 / Пенз. Гос. Ун-т. - Пенза, 2007. - 381 с.

18.Бочков, В.Д. Разработка перспективных матричных фотоприемников на основе сернистого свинца, охлаждаемых до промежуточных температур

[Текст]/ В.Д. Бочков, Я.С. Бычковский, Б.Н. Дражников, И.С. Кондюшин// Успехи прикладной физики - 2013. - Т. 1. - № 3. - С. 359-366.

19.Gao, J. Quantum Dot Size Dependent J-V Characteristics in Heterojunction ZnO/PbS Quantum Dot Solar Cells [Text]/ J. Gao, J.M. Luther, O.E. Semonin, [et al.]// Nano Letters - 2011. - V. 11(3). - P. 1002-1008; NREL Report N. JA-5900-50318. - Access mode: http://dx.doi.org/! 0.1021/nl 103814g.

20.Luther, J. M. Stability Assessment on a 3% Bilayer PbS/ZnO Quantum Dot Heterojunction Solar Cell [Text]/ J.M. Luther, J. Gao, M.T. Lloyd [et al.]// J. Adv. Mater. 2010. -V. 22. - P. 3704-3707.

21.Rahnamai, H. The PbS-Si heterojunction III: Optical properties [Text]/ H.Rahnamai, J.N. Zemel // J. Thin Solid Films. - 1980. - Y.74. - P. 23-27.

22.Rahnamai, H. The thin film thickness dependence of the space charge capacitance in PbS-Si heterojunctions [Text]/ H.Rahnamai, J.N. Zemel // J. Thin Solid Films. - 1980. - V. 69. - P. L19-L20.

23.Аверин, И.А. Получение и исследование гетероструктур сульфид свинца-кремний [Текст]: научное издание/И.А. Аверин, Ю.Н. Блохин, О.Ф. Луцкая, Ф.М. Махмутов//Известия ЛЭТИ. - 1985. - Вып. 350: Материалы оптоэлектронной техники. - С. 39-42.

24.Pentia, Е. Field Effect Controlled Photoresistors Based on Chemically Deposited PbS Films [Text]/E. Pentia, L. Pintilie, I. Matei, I. Pintilie// J. Mat. Res. Soc. Symp. Proc. - 2002. > V.692 © Materials Research Society. - P. 441446.

25.Гудаев O.A., Пауль Э.Э. Влияние поверхностной рекомбинации на параметры пленочных фотоприемников PbS [Текст]//Автометрия. - 1994. -№4.-С. 14-18.

26.Гудаев О.А. Влияние поверхностной рекомбинации на параметры пленочных фотоприемников PbS [Текст]/ О.А. Гудаев, Э.Э. Пауль //Автометрия. - 1994. - №4. - С. 14-18.

27.Pintilie, L. Field-effect-assisted photoconductivity in PbS films deposited on silicon dioxide [Text]/ L. Pintilie [et al.]//J. of Appl. Phys. - 2002. - V. 91. - № 9. - P. 5782-5786.

28.Barote, M.A. Characterization and photoelectrochemical properties of chemical bath deposi n-PbS thin films [Text]/M.A. Barote, A.A. Yadav, T.V. Chavan, E.U. Masumdar//Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures. - 2011. -V. 6.-N3.-P. 979-990.

29.Saraidarov, T. Synthesis, structural and electrical characterization of PbS NCs in titania sol-gel films [Text]/T. Saraidarov; A. Gevorgian; R. Reisfeld; [et al.] // J Sol-Gel Sci Technol. - 2007. - V. 44. - P. 87-95.

30.Zhang, Y. Preparation of spherical nanostructured poly(methacrylic acid)/PbS composites by a microgel template method [Text]/Y. Zhang, Y. Fang, S. Wang and S. Lin//J. of Colloid and Interface Science 2004. - V. 272. - P. 321-325.

31 .Navaneethan, M. Optical, structural and surface morphological studies of N-methylaniline capped sulphide nanoparticles. [Text]/M. Navaneethan, K.D. Nisha, S. Ponnusamy, C. Muthamizhchelvan//J. Rev. Adv. Mater. Sci. 2009. -V. 21.-P. 217-224.

32.Zhao, Z. Synthesis of size and shape controlled PbS nanocrystals and their self-assembly [Text]/Z. Zhao, K. Zhang, J. Zhang, [et al.]//J. Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. - 2010. - V. 355. - P. 114-120.

33.Szendrei, , K. Solution-Processable Near-IR Photodetectors Based on Electron Transfer from PbS Nanocrystals to Fullerene Derivatives [Text]/K. Szendrei, F. Cordelia, M. Kovalenko [et al.] //J. Adv. Mater. - 2009. -V. 21. - P. 683-687.

34.Эфрос, Ал.Л. Межзонное поглощение света в полупроводниковом шаре [Текст]/ Ал.Л. Эфрос, А.Л. Эфрос // Физика и техника полупроводников. -1982. - Т. 16. - № 7. - С. 1209-1214.

35.Brown, P.R. Improved current extraction from ZnO/PbS quantum dot heterojunction photovoltaics using a Mo03 interfacial lauer [Text]/ P.R. Brown, R. R. Lunt, N. Zhao, [et al.]//J. Nano Lett. - 2011. - V.l 1. - P. 2955-2961.

36.Gao, J. Improvement in carrier transport properties by mild thermal annealing of PbS quantum dot solar cells [Text]/J. Gao, S. Jeong, F. Lin, [et al.] // J. Applied Physics Letters 102 (4), 043506.

37.Pattantyus-Abraham, Colloidal Quantum Dot Solar Cells [Text]/ Pattantyus-Abraham, A. G.; Kramer, I. J.; Barkhouse, A. R.; [et al.]//J. ACS Nano. -2010. -V.4.-P. 3374-3380.

38.Ju, T. High efficiency mesoporous titanium oxide PbS quantum dot solar cells at low temperature [Text]/ T. Ju, R. L. Graham, G. Zhai [et al.]|/ J. Appl. Phys. Lett. - 2010. - V. 97. - 043106.

39.Bose, Ch. U.S. Patent 755840. -1904.

40.Буткевич В.Г. Управление характеристиками химически осажденных пленок сернистого свинца [Текст]/ В.Г. Буткевич, Е.Р. Глобус, JI.H. Залевская// Прикладная физика. - 1999. - №2. - С. 52-56.

41.Буткевич, В.Г. Фотоприемники и фотоприемные устройства на основе поликристаллических и эпитаксиальных слоев халькогенидов свинца [Текст]/В.Г. Буткевич, В. Д. Бочков, Е. Р. Глобус // Прикладная физика. -2001.-№6.1.-С. 66-112.

42.Китаев, Г.А. Термодинамическое обоснование условий осаждения сульфидов металлов тиомочевиной из водных растворов [Текст]/Г.А. Китаев [и др.] // Труды УПИ. Свердловск, 1968. - № 170. - С. 113-126.

43.Китаев, Г.А. Условия химического осаждения зеркальных пленок сульфида свинца [Текст]/ Г.А. Китаев, Г.М. Фофанов, А.Б. Лундин // Известия АН СССР. Неорганические материалы. - 1967. - Т. 3. - № 3. - С. 473-478.

44.Верцнер В.Н. Образование окислов в сернистосвинцовых слоях и фотосопротивлениях [Текст] / В.Н. Верцнер, Н.А. Кельнер, A.M. Соловьев // Кристаллография. - 1957. - Т. 2. - Вып. 4. - С. 497-502.

45.Espevik, S. Mechanism of photoconductivity in chemically deposited lead sulfide layers [Text] / S. Espevik, C. Wu// J. Appl. Phys. - 1971. - V. 42. - № 9.-P. 3513-3529.

46.Неустроев JI.H. Температурные зависимости основных параметров фоточувствительных поликристаллических пленок PbS [Текст] / Л.Н. Неустроев, К.Э. Онаркулов, В.В. Осипов // Микроэлектроника. - 1986. -Т15. -№ 3. - С. 244-254.

47.Смит Р. Обнаружение и измерение инфракрасного излучения [Текст]/ Р. Смит, Ф. Джонс, Р. Чесмер // М.: Изд. Иностранная литература. - 1959./ Пер. с англ. В.И. Алексеева под ред. В.А. Фабриканта. 448 с.

48.Johnson Т.Н. Lead seat detectors and arrays PbS and PbSe [Text]/T.H. Johnson// J. Proc. SPIE. - 1984. - V. 443. - P. 60-94.

49.Барышев, H.C. Свойства и применение узкозонных полупроводников [Текст]/ Н.С. Барышев// Казань, УНИПРЕСС. - 2000. - 434 с.

50.Вавилов, B.C. Действие излучений на полупроводники [Текст]/ B.C. Вавилов// М: ГИФМЛ. - 1963. - 264 с.

51.Роуз, А. Основы теории фотопроводимости [Текст]/ А. Роуз //. Пер. с англ. Рогачева А.А. и Хансеварова Р.Ю. Под редакцией Рывкина С.М. М: Изд. Мир. - 1966. - 192 с.

52.Slater, J.C. Barrier theory of the photoconductivity of lead suIfide[Text]/ J.C.

Slater// J. Phys. Rev. - 1956. -V. 103. -N 6. - P. 1631-1644. 53.Spencer, H.E. Effect of thickness of thin films of lead sulfide on the spectral response of photoconductivity [Text]/ Spencer H.E.// J. Phys. Rev. - 1959. - V. 113.-N6.-P. 1417-1420.

54.Petritz, R.L. Theory of photoconductivity in semiconductor films [Text]/ R.L. Petritz// J. Phys. Rev. - 1956. - V. 104.-N6.-P. 1508-1516.

55.Woods, J.F. Investigation of photoconductive effect in lead sulfide films using Hall and resistivity measurements [Text]/ J.F. Woods // J. Phys. Rev. - 1957. -V. 106,-№2.-P. 235-240.

56.Snowden, D.P. Electrical structure of PbS films [Text]/ D.P. Snowden, A.M. Portis // J. Phys. Rev. - 1960. - V. 120. -N 6. - P. 1983-1995.

57.Неустроев, JI.H. К теории физических свойств фоточувствительных поликристаллических пленок типа PbS. Модель, проводимость и эффект Холла [Текст] // Л.Н. Неустроев, В.В. Осипов /ФТП. - 1986. - Т.20. -№ 1. -С. 59-65.

58.Неустроев, Л.Н. Физические процессы в фоточувствительных поликристаллических пленках халькогенидов свинца [Текст] /Л.Н. Неустроев, В.В. Осипов //Микроэлектроника. - 1988. - Т. 17. - № 5. - С. 399-416.

59.Филачев, A.M. Твердотельная фотоэлектроника. Фоторезисторы и фотоприемные устройства [Текст] / A.M. Филачев, И.И. Таубкин, М.А. Тришенков // М.: Физматкнига. - 2012. - 368 с.

60.Неустроев, Л.Н. О механизме протекания тока и фототока в поликристаллах PbS [Текст] /Л.Н. Неустроев, В.В. Осипов //ФТП. - 1984.

- Т.18. - Вып.2. - С. 359-361.

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

62.Бьюб, Р. Фотопроводимость твердых тел [Текст]/ Р. Бьюб// Пер. с англ./ Под ред. Т.М. Лившица. - М.: ИЛ. - 1962. - 558 с.

63.Неустроев, Л.Н. О фотоэлектрических свойствах мелкозернистых поликристаллических пленок сульфидов свинца [Текст] /Л.Н. Неустроев, В.В. Осипов // Поверхность. - 1986. - №4. - С. 94-98.

64.Винчаков, В.Н. О локализации центров прилипания в сернисто-свинцовых фотосопротивлениях [Текст] / В.Н. Винчаков// ФТП. - 1970. - Т. 4. - № 5.

- С. 955-956.

65.Zemel, J.N. Electrical and optical properties of epitaxial films of PbS, PbSe and PbTe [Text]/ J.N. Zemel, J.D. Jensen, R.B. Schoolar// J. Phys. Rev. - 1965. -V. 140. - N 1 A. - P. A330-342.

66.Извозчиков, B.A. Фотопроводящие окислы свинца в электронике/ В.А. Извозчиков, О.А. Тимофеев // Л.: Изд. Энергия. - 1979. - 144 с.

67.Маняхин, Ф.И. Особенности физической структуры фоточувствительных пленок сульфида свинца и влияние пространственного распределения радиационных дефектов на их характеристики: автореф. дисс. ... канд. физ.-мат. Наук: 01.04.10/ Маняхин Федор Иванович. - М.,: 1987. МИСИиС, 26 е..

68.Рывкин С.М., Терехин Д.В.//ФТП. - 1973. - Т.7. - Вып.7. - С. 1447-1449.

69.Атакулов, Ш.Б. Об эффекте Холла в сетке инверсионных каналов в поликристаллических пленках типа PbS [Текст] / Ш.Б. Атакулов // ФТП. -1987. - Т. 21. - №3. - С. 554-556.

70. Spencer, Н.Е. Effect of thickness of thin films of lead sulfide on the spectral response of photoconductivity [Text]/ Spencer H.E. // J. Phys. Rev. - 1959. -V. 113.-N6.-P. 1417-1420.

71.Равич, Ю.И. Методы исследования полупроводников в применении к халькогенидам свинца PbTe, PbSe, PbS [Текст] / Ю.И. Равич, Б.А. Ефимова, И.А. Смирнов // М.: «Наука» . - 1968. - 383 с.

72.Мальцев, Ю.В. Электрические и оптические исследования PbS [Текст]/ Ю.В. Мальцев, Е.Д. Ненсберг, А.В. Петров и др. [Текст] //ФТТ. - 1966. -Т.8. - № 7. - С. 2154-2162.

73.Коломиец, Б.Т. О механизме фотопроводимости и проводимости в слоях сернистого свинца [Текст] / Б.Т. Коломиец //Изв. АН СССР. - Сер. Физ.. -1952.-Т. 16. -№1. - С. 70-80.

74.Рывкин, С.М. Комплексное исследование влияния кислорода на электрические и фотоэлектрические свойства сернисто-свинцовых

фотосопротивлений [Текст] / С.М. Рыбкин //ЖТФ. - 1952. - Т. 22. - Вып. 12.-С. 1930-1944.

75.Левченко, В.И. Некоторые особенности абсорбции кислорода пленками сульфида свинца [Текст] /В.И. Левченко, Л.И. Постнова, В.В. Дикарева //ФТП. - 1994. - Т.28. - №5. - С. 861-866. 76.Sosnowski , L. Lead sulfide photoconductive cells [Text]/ L. Sosnowski, J. Starkiewcz, O. Simpson//J. Nature. - 1947.-V. 159.-P. 818-819.

77.Гаськов, A.M. Оже-электронный микроанализ окисленного поликристаллического слоя сульфида свинца/ A.M. Гаськов, A.A. Гольденвейзер, И.А. Соколов и др. [Текст] // ДАН СССР. - 1983. - Т. 269. -№ 3. - С. 607-609.

78.Садовников, С.И. Оптические свойства наноструктурированных пленок сульфида свинца с кубической структурой типа DO3 [Текст] / С.И. Садовников, Н.С. Кожевникова, А.И. Гусев //ФТП. - 2011. - Т.45. - Вып. 12.-С. 1621-1632.

79.Комиссаров, А.Л. Исследование электрофизических свойств фоторезисторов на основе PbS [Текст]: автореф. дисс... канд. техн. наук: 01.04.10/ Комиссаров Андрей Леонидович. - М.: МЭИ (ТУ), 2011. - 20 с.

80.Комиссаров, А.Л. Спектральная плотность мощности шума фоторезисторов на основе PbS [Текст]/А.Л. Комиссаров, И.Н. Мирошникова, Б.Н. Мирошников//Наука и технология в промышленности. - 2008. - №3. С. 41-45..

81.Комиссаров, А.Л. Шум полупроводниковых фоторезисторов на основе PbS: прошлое, настоящее и будущее [Текст]/ А.Л. Комиссаров, И.Н. Мирошникова, Б.Н. Мирошников // Измерительная техника. - 2010. - №6. -С. 18-21.

82.Комиссаров, А.Л. Спектральные и шумовые характеристики фоторезисторов на основе сульфида свинца [Текст] / А.Л. Комиссаров,

И.Н. Мирошникова, Б.Н. Мирошников // Вестник МЭИ. - 2010. - №4. - С. 57-62.

83.Jones, R.C. A new classification system for radiation detectors [Text]/ R.C. Jones //J. Opt. Soc. Am. - 1949. - V.39. - P. 344-356.

84.Burstein, E. Background limited infrared detection [Text]/ E. Burstein, G.S. Picus // paper presented at IRIS Meeting, Feb. 3, 1958.

85.Мирошникова, И.Н. Шум типа 1/F" в фоточувствительных элементах на основе сульфида свинца [Текст]/И.Н. Мирошникова, Б.Н. Мирошников, Мохамед Х.С.ХУ/Труды XXIII Международной научно-технической конференции по фотоэлектронике и приборам ночного видения. М.: ОАО «НПО Орион» (Москва, 28-30 мая 2014 г.). - 2014.- С. 265-267.

86.Lang, D.V. Deep level transient spectroscopy: a new method to characterize traps in semiconductors [Text]/ D.V. Lang// J. Appl. Phys. - 1974. - V. 45. - P. 3023-3032.

87.Соколик, C.A. Совершенствование установки для исследования низкочастотного шума полупроводниковых приборов и структур [Текст] / С.А. Соколик, A.M. Гуляев, И.Н. Мирошникова //Измерительная техника. - 1997.-№1.-С. 61-65.

88.Татохин, Е.А. Статистический метод релаксационной спектроскопии глубоких уровней в полупроводниках/Е.А. Татохин, А.В. Каданцев, А.Е. Бормонтов, В.Г. Задорожний [Текст] //ФТП. - 2010. - Т. 44. - Вып. 8. - С. 1031-1037.

89.Мирошникова, И.Н. Влияние поверхностноадсорбированного кислорода на параметры фоторезисторов на основе Pb-S-0[TeKCT] /И.Н. Мирошникова, Х.С.Х. Мохамед, М.Ю. Пресняков, Б.Н. Мирошников // Известия академии инженерных наук им. A.M. Прохорова. - 2014. - №1. -С. 15-21.

90.Баринов А.Д. Спектральные характеристики и морфология

фоточувствительных слоев на основе PbS [Текст]/ А.Д. Баринов, Х.С.Н.

133

Мохаммед, Б.Н. Мирошников // Тезисы докладов 19 междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика»: Т. 1. -М.: Изд. МЭИ. 2013. - С. 242.

91.Мирошникова, И.Н. Спектральные характеристики и структура фоточувствительных слоев на основе PbS [Текст]/И.Н. Мирошникова, Х.С.Х. Мохамед, Е.В. Зенова, A.M. 'Гагаченков, М.Ю. Пресняков, Б.Н. Мирошников.//Материалы докладов 43 межд. науч.-метод. семинара "Флуктуационные и деградационные процессы в полупроводниках" (Москва, 27-28 ноября 2012 г.) М.: Изд. МЭИ - 2013. - С. 186-191.

92.Mohamed. H.S.H. Spectral characteristics and morphology of nanostructured Pb-S-0 thin films synthesized via two different methods/H.S.H. Mohamed, M. Abdel-Hafiez, B.N.Miroshnikov, A.D.Barinov, I.N. Miroshnikova//J. Materials Science in Semiconductor Processing - 2014. - V. 27. - P. 725-732..

93.Соминский, M.C. Фотосопротивления [Текст]/ M.C. Соминский //В кн. Полупроводники в науке и технике, отв. редактор Иоффе А.Ф., M.-JL: Изд-во АН СССР. 1957.-Т. 1. - С. 338-367.

94.Барннов, А.Д. Использование современного оборудования для анализа тонкопленочных структур: успехи и проблемы [Текст]/А.Д. Баринов, Х.С.Х. Мохамед, Б.Н. Мирошников и др. //М.: Вестник МЭИ. - 2013. №5. - С. 129-132.

95.Ковалев, А.Н. Профиль распределения компонентов в приповерхностном слое поликристаллических пленок сульфидов свинца [Текст]/А.Н. Ковалев, Ф.И. Маняхин, Ю.П. Пархоменко, О.Д. Меньшиков // Поверхность. - 1987. - №11. - С. 90-95.

96.Баринов А.Д. Применение атомно-силовой микроскопии для исследования поверхности фоторезисторов на основе PbS [Текст]/А.Д. Баринов, И.С. Мощев, Х.С.Н. Мохамед, Д.А. Рачников. // Тезисы докладов 18 междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов

«Радиоэлектроника, электротехника и энергетика»: Т. 1. -М.: Изд. МЭИ. 2012.-С. 270.

97.Мирошникова, И.Н. Применение атомно-силовой спектроскопии для исследования поверхности фоторезисторов на основе PbS [Текст]//И.Н. Мирошникова, Х.С. Мохамед, Е.В. Зенова, A.M. Тагаченков,.А.Д. Баринов, Б.Н. Мирошников.// Материалы докладов 42 межд. науч.-метод. семинара "Флуктуационные и деградационные процессы в полупроводниках" (Москва, 28-30 ноября 2012 г.) М.: Изд. МЭИ -2012. С. 140-145.

98.Варлашов, И.Б. Исследование фоточувствительных структур на основе PbS методом оже-электронной спектроскопии [Текст]/ И.Б. Варлашов, П.В. Митасов, Х.С.Х. Мохаммед и др.//М.: Вестник МЭИ -2015.-№2.

99.Мирошникова, И.Н. Применение зондовой спектроскопии для исследования структур сложного химического состава PbS [Текст]/И.Н. Мирошникова, Е.А. Кельм, Е.В. Зенова, A.M. Тагаченков, Д.А. Рачников, Х.С.Н. Мохамед //Материалы докладов 41 межд. науч-тех. семинара "Флуктуационные и деградационные процессы в полупроводниках" (Москва, 29 ноября - 1 декабря 2010 г.) М.: Изд. МЭИ - 2011. С. 173-179.

100. Ковалев, А.Н. Кинетика сублимации, особенности дефектообразования и формирования свойств соединений AIVBVI на примере халькогенидов свинца [Текст]: автореф. дисс... доктора физ.-мат. наук: 01.04.10/ Ковалев Алексей Николаевич. - М.: МИСИС, 1988.-40 с.

101. Kothiyal, G.P. Effect of morphological structure on photosensitivity of chemically deposited PbS thin films [Text]/ G.P. Kothiyal, B. Ghosh, R.V. Deshpande// J. Phys D: Appl. Phys. - 1980. - V. 13. - № 5. - P. 869-873.

102. Rivera-Nieblas, J.O. Resistance and resistivities of PbS thin films using polienthyleninmine by chemical bath deposition /J.O. Rivera-Nieblas, J.

Alvarado- Rivera, M.C. Acosta-Enriquez, R. Ochoa-Landin, F.J. Espinoza-Beltran [et al.]// J. Chalcogenide Letters 2013. - V. 10. - N. 9. - P. 349 - 358.

103. Мирошников, Б.Н. Шум типа 1¡Fa в фоточувствительных элементах на основе сульфида свинца [Текст]/ Б.Н. Мирошников, И.Н. Мирошникова, Х.С.Х. Мохамед, А. И. Попов//М.: Измерительная техника - 2015. - №2.

104. Allgaier, R.S. Mobility of electrons and holes in PbS, PbSe and PbTe between room temperature and 4,2 К [Text]/ R.S. Allgaier, W.W. Scanlon //Phys. Rev..- 1958.-V. 111.-N.4.-P. 1029-1037.

105. Nimtz, G. Narrow-gap lead salts. Narrow-gap semiconductors/ G. Nimtz, B. Schlicht // Berlin: Springer. - 1985. - P. 1-117.

106. Зломанов, В.П. P-T-x-диаграммы состояния систем металл-халькоген [Текст]// Зломанов В.П., Новоселова А.В. - М.: Наука. - 1987. - 208 с.

107. Аверьянов, И.С. Некоторые данные по получению монокристаллов сернистого свинца [Текст]/И.С. Аверьянов, Н.С. Барышев, В.Г. Бару, Г.И. Юдина// ФТТ. - 1962. - Т. 4. - Вып. 9. - С. 2349-2354.

108. Patil, R.S. Characterization of chemically deposited nanocrystalline PbS thin films [Text]/R.S. Patil, H.M. Pathan , T.P. Gujar, C.D. Lokhande //J Mater Sci. -2006.-41:5723-5725.

¿У