Структурні, оптичні та електрофізичні властивості плівок CdSe та ZnSe і гетеропереходів на їх основі

Дисертаційна робота присвячена дослідженню морфології поверхні, структурно-фазового стану, оптичних і електрофізичних властивостей плівок CdSe і ZnSe та гетеропереходів (ГП) на їх основі, отриманих методом термічного випаровування у квазізамкненому об’ємі, моделюванню основних експлуатаційних характеристик сонячних елементів (СЕ) на основі ГП p–ZnTe/n– CdSe і n–ZnSe/n–CdSe, визначенню їх оптимальних фізичних та конструкційних параметрів. У роботі проведено комплексне дослідження морфології поверхні, структурних та субструктурних особливостей плівок CdSe та ZnSe залежно від фізико–технологічних умов їх конденсації. Досліджено зв’язок оптичних та електрофізичних властивостей селенідів з їх структурно-фазовим станом. Установлені режими отримання структурно досконалих плівок, придатних для використання у приладобудуванні. Наведено результати дослідження процесів відбиття, поглинання світла та генерації електронно-діркових пар у СЕ на основі ГП р–ZnTe/n–CdSe і n–ZnSe/n–CdSe. Подаються результати розрахунку оптичних втрат, пов’язаних із поглинанням та відбиттям світла у допоміжних шарах багатошарової структури скло/p-СuO/p-ZnTe/n-CdSe, яка може бути використана як СЕ. В умовах освітлення АМ-1,5 розраховано темнові і світлові ВАХ СЕ та залежності квантового виходу від довжини хвилі випромінювання залежно від таких параметрів моделювання, як товщина базового та віконного шарів, температура експлуатації. У результаті моделювання були встановлені оптимальні конструкційні параметри фотоперетворювачів, що забезпечують максимальний ККД СЕ. З урахуванням результатів моделювання експериментально були отримані гетеросистеми p–ZnTe/n–CdSe та досліджені їх морфологія, структурні, субструктурні та електрофізичні властивості, визначений механізм струмопроходження у ГП. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/36704Диссертационная работа посвящена исследованию морфологии поверхности, структурно-фазового состояния, оптических и электрофизических свойств пленок CdSe и ZnSe и гетеропереходов (ГП) на их основе, полученных методом термического испарения в квазизамкнутом объеме, моделированию основных эксплуатационных характеристик солнечных элементов (СЭ) на основе ГП p– ZnTe/n–CdSe и n–ZnSe/n–CdSe, определению их оптимальных физических и конструктивных параметров. В работе проведено комплексное исследование морфологии поверхности, структурных и субструктурных особенностей пленок CdSe и ZnSe в зависимости от физико-технологических условий их конденсации. Исследована связь оптических и электрофизических свойств селенидов с их структурно-фазовым состоянием. В результате установлены режимы получения структурно совершенных пленок селенидов, пригодных для использования в приборостроении. Приведены результаты исследования процессов отражения, поглощения света и генерации электронно-дырочных пар в СЭ на основе ГП р–ZnTe/n–CdSe и n–ZnSe/n–CdSe. Представлены результаты расчета оптических потерь, связанных с поглощением и отражением света во вспомогательных слоях многослойной структуры стекло/p-СuO/p-ZnTe/n-CdSe, которая может быть использована как СЭ. В условиях освещения АМ-1,5 рассчитаны темновые и световые ВАХ СЭ и зависимости квантового выхода от длины волны излучения в зависимости от таких параметров моделирования, как толщина базового и оконного слоев, температура эксплуатации. В результате моделирования были установлены оптимальные конструкционные параметры фотопреобразователей, обеспечивающих максимальный КПД СЭ. С учетом результатов моделирования экспериментально были получены гетеросистемы p-ZnTe/n-CdSe и исследованы их морфология, структурные, субструктурные и электрофизические свойства, определен механизм токопрохождения в ГП. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/36704This thesis is devoted to investigation of the surface morphology, structure–phase state, optical and electro-physical properties of CdSe and ZnSe films and hetero–junctions (HJ) on their base obtained be close–spaced vacuum sublimation (CSVS) technique, modeling the general working characteristics of p–ZnTe/n–CdSe and n–ZnSe/n–CdSe HJs, determination their optimal physical and constructional parameters. In this work was carried out a complex investigation of the surface morphology, structural and sub–structural features of CdSe and ZnSe films depend on their physical and technological condensation conditions. Was researched a connection between optical (electro–physical) selenides properties and their structure–phase state. Were estimated regimes obtaining the structurally ideal films suitable for usage in device– making branch. At first it was carried out an investigation of Raman scattering spectra of ZnSe polycrystalline films obtained at different substrate temperatures by CSVS method. On spectra were observed peaks which were interpreted as TO and LO modes and their phonon replicas. A shift of 1LO–phonon replica in a red-spectral range compare to it’s position in a bulk material says about the films tension due to thermal deformations. A presence of a high–order numbers of LO-modes confirms our conclusion of structural investigation about the high films quality.thermal deformations. A presence of a high–order numbers of LO-modes confirms our conclusion of structural investigation about the high films quality. Presented results of investigation the light’s reflectance and absorbance processes, electron–hole pairs generation in SC based on р–ZnTe/n–CdSe and n– ZnSe/n–CdSe HJs. It was carried out a measurement of optical losses connected to the light’s absorption and reflection in auxially layers of multi–layered glass/p–CuO/p– ZnTe/n–CdSe structure, which may be used as SC. At AM-1.5 lighting condition were measured dark and light IV–curves and “quantum efficiency–wavelength” dependencies depend on the next modeling parameters: base and window layer’s thickness, working temperature. As a result of a modeling procedure were estimated optimal construction parameters of photo–convertors which ensure the maximal efficiency of SC. With taking into account resylts of the modeling, were experimentally obtained p–ZnTe/n–CdSe hetero–systems and were investigated their morphology, structural, sub-structural and electro–physical properties and determined their currenttransition mechanism in HJ. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3670

Structural and Electro-physical Properties of Heterogenous Film Materials Based on Refractory Metals

In this paper an electro-physical properties and structural phase composition analysis of heterogenous film materials based on refractory metals is presented. A thermal activity nature of their conductivity was determined. As a result of investigation were estimated thermal resistance coefficient and electro-conductivity activation energy

Розробка графічного інтерфейсу програми для моделювання спектрів рентгенівської дифракції у навчальному процесі

Сучасні темпи розвитку інформаційних технологій ставлять суспільство перед необхідністю регулярного підвищення рівня своїх знань та відповідної кваліфікації. Це особливо стосується фізичних та технічних спеціальностей. Тому, актуальною задачею залишається використання віртуальних лабораторних робіт у навчальному процесі

Design and Fabrication Heterojunction Solarcell of Si-CdS-ZnO Thin Film

Cadmium sulphide (CdS) is a prominent candidate to be used a buffer layer in Si based solar cell. In this study, absorber layer parameters thickness have been investigated by (SCAPS) to find out the higher conversion. Moreover, it is found that Jsc,Voc, η is increased for the absorber layer thickness of 500-600 nm and quantum efficiency is nearly overlap after the 600 nm thickness of the Si absorber layer. In addition, it is revealed that the highest efficiency cell can be achieved with the absorber layer thickness of 600 nm. From the simulation results, numerous influences of absorber layer are investigated in Si/CdS/ZnO solar cell which can lead to the fabrication of high efficiency devices. Experimentally the designed cell fabricated and the electrical properties measured also Jsc ,Voc ( with lower values) as Si thickness increased until 600 nm. And best efficiency value calculated was 8.9%. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3548

Surfase morphology and optical properties of CdSe films obtained by the close-spaced vacuum sublimation technique

Investigation of the surface morphology, growth mechanisms and optical properties of CdSe films obtained by the close-spaced vacuum sublimation (CSVS) technique, which are promising for use as the absorption layers of tandem solar cells and photodetectors, was carried out in the present paper. Measurements of the optical characteristics of the layers were performed by the spectrophotometric analysis method near the “red boundary” of semiconductor photoactivity. Performed investigations allowed to obtain the spectral distributions of the transmission T(λ), reflection R(λ), absorption α(λ), and refraction n(λ) coefficients, and the real ε1(λ) and imaginary ε2(λ) parts of the optical dielectric constant of the samples and to define their dependence on the film deposition temperature. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/9358В роботі проведено дослідження морфології поверхні, механізмів росту та оптичних властивостей плівок CdSe, одержаних методом термічного випаровування у квазізамкненому об’ємі, які є перспективними для використання у якості поглинаючих шарів тандемних сонячних елементів та фотодетекторів. Вимірювання оптичних характеристик шарів здійснювалося методами спектрофотометричного аналізу поблизу «червоної межі» фотоактивності напівпровідника. Проведені дослідження дали можливість отримати спектральні розподіли коефіцієнтів пропускання Т(λ), відбиття R(λ), поглинання α(λ), заломлення n(λ), реальної ε1(λ) та уявної ε2(λ) частин оптичної діелектричної сталої зразків та виявити їх залежність від температури осадження плівок. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/9358В работе проведено исследование морфологии поверхности, механизмов роста и оптических свойств пленок CdSe, полученных методом термического испарения в квазизамкнутом объеме, перспективных для использования в качестве поглощающих слоев тандемных солнечных элементов и фотодетекторов. Измерение оптических характеристик слоев проводилось методами спектрофотометрического анализа вблизи «красной границы» фотоактивности полупроводника. Проведенные исследования дали возможность получить спектральные распределения коэффициентов пропускания Т(λ), отражения R(λ), поглощения α(λ), преломления n(λ), реальной ε1(λ) и мнимой ε2(λ) частей оптической диэлектрической постоянной образцов и выявить их зависимость от температуры осаждения пленок. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/935

Structural and optical characteristics of ZnSe and CdSe films condensed on non-oriented substrates

In this work, the complex investigation of structural and optical properties of zinc and cadmium selenide semiconductor films deposited by close-spaced vacuum sublimation method using thermal evaporation on non-oriented substrates was carried out. The structural and phase analyses of the layers condensed at different substrate temperatures were performed. The transmission and reflection spectra of the investigated films have been measured and their main optical characteristics have been calculated. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3013

Розробка графічного інтерфейсу програми для моделювання спектрів рентгенівської дифракції у навчальному процесі

Сучасні темпи розвитку інформаційних технологій ставлять суспільство перед необхідністю регулярного підвищення рівня своїх знань та відповідної кваліфікації. Це особливо стосується фізичних та технічних спеціальностей. Тому, актуальною задачею залишається використання віртуальних лабораторних робіт у навчальному процесі

Modeling of the main working parameters of solar cells based on ZnTe/CdSe and ZnSe/CdSe heterojunctions

В данной работе было проведено моделирование основных параметров солнечных элементов, таких как: напряжение холостого хода Voc, плотность тока короткого замыкания Jsc, фактор заполнения FF, коэффициент полезного действия (КПД) солнечных элементов на основе гетеропереходов ZnTe/CdSe и ZnSe/CdSe, в зависимости от внешних условий: эксплуатационная температура, толщины поглощающего и оконного слоев. Были найдены начальные характеристики для получения солнечных элементов с оптимальной эффективностью преобразования энергии светового излучения. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/32602In this paper a modeling of the main working parameters, such as: open-circuit voltage Voc, short-circuit current density Jsc, fill factor FF, efficiency h of solar cells based on ZnTe/CdSe and ZnSe/CdSe hetero-junctions (HJ) depend on the external conditions: operation temperature, absorption and window layers thickness. Were determined a basic parameters for obtaining solar cells with optimal efficiency of light irradiation conversion. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3260

Raman Investigation on ZnS, ZnSe, ZnTe Thin Films Obtained by CSVS Technique

In this work, Raman spectra of zinc sulfide, zinc selenide, and zinc telluride thin film semiconductors deposited by the close-spaced vacuum sublimation technique were investigated. All of the films showed longitudinal optical phonon mode replicas. Varying the substrate temperature results in small shifts of the phonon frequencies in ZnSe and ZnTe, but not in ZnS thin films. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3510