Influence of Defective Formations on Photoconductivity of Layered Crystals with Cationic Substitution

The results of studying the electronic conductivity of InxTl1 – xI solid solutions of substitution are presented. The effective mass and mobility of an electron have been determined with using the first-principle calculations of the band-energy structure. The investigation was carried out for InxTl1 – xI solid solutions of substitution with the concentrations 0.125, 0.25, 0.375, 0.5, 0.625 of thallium. Dynamics of changes in the effective mass, mobility and conductivity as functions of the thallium content has been established. Peculiarities of the band-energy spectrum of defective structures (with anionic vacancies and cationic interstitials) have been investigated. Shapes of the conductivity spectrum and its transformation under the influence of defective formations have been studied

Оптичні властивості плівки CdMnTe: експериментальні та теоретичні аспекти

Тонкі плівки CdTe є представниками кристалічної групи AIIBVI і демонструють поведінку напівпровідників. Вони є важливим напрямком досліджень через широке застосування в різних галузях оптоелектронних пристроїв. Краща можливість керувати в широкому енергетичному діапазоні, наприклад, шириною забороненої зони Eg для практичних застосувань існує при зміні вмісту CdTe-MnTe (від Eg = 1.46 еВ для CdTe до Eg = 3.1 еВ для MnTe). Названі сполуки можуть розглядатися як особливий клас бінарних напівпровідних сполук, що мають перспективні оптичні параметри. Плівки Cd1 – xMnxTe було отримано методом квазізамкненого об’єму. Осадження плівок проводилось з полікристалічного порошку Cd0.88Mn0.12Te на підкладку слюди. З аналізу дифрактограми для Cd1 – xMnxTe встановлено, що плівка є однофазною. Фаза – сполука CdTe (структурний тип – ZnS, просторова група – F43m). Детальний аналіз положення експериментальних рефлексів та їхніх інтенсивностей у порівнянні із теоретичними засвідчив дуже сильну переважну орієнтацію зерен фази Cd1 – xMnxTe у синтезованій плівці (текстуру). Спостерігаються рефлекси від площин з індексами Міллера hkl (xyz). Включення манганової компоненти є причиною збільшення параметрів гратки (порівняно з вихідним з'єднанням CdTe/слюда). З аналізу EDS було встановлено, що композиційний склад плівки становить Cd0.96Mn0.04Te. Уточнений параметр елементарної комірки a = 0.6485(3) нм і V = 0.2727(3) нм3. Наводяться результати дослідження спектрів пропускання та відбиття структури Cd0.96Mn0.04Te/слюда. Спектри пропускання та відбиття плівки демонструють періодичні коливання, які викликані особливістю підкладки. Спектральна залежність оптичного поглинання плівок Cd0.96Mn0.04Te у координатах (αhv) 2 – hv демонструє наявність основної грані поглинання. Найменше значення ширини забороненої зони для плівки Cd0.96Mn0.04Te становить 1,465 еВ і характеризується прямим міжзонним оптичним переходом. В рамках методу псевдопотенціалу теоретично вивчається динаміка зміни параметрів електронної підсистеми Cd1 – xMnxTe. З використанням співвідношень Крамерса-Кроніга отримані діелектрична проникність, спектр відбиття та спектральна залежність показника заломлення. Теоретичні та експериментальні результати задовільно корелюють між собою.CdTe thin films are representatives of AIIBVI crystal group and show semiconductor behavior. They are an important research field because of their wide applications in various fields of optoelectronic devices. A better opportunity to manage in a wide energy range the band gap Eg for practical applications exists with varying the content of CdTe-MnTe (from Eg = 1.46 eV for CdTe to Eg = 3.1 eV for MnTe). The titled compounds may be considered as a particular class of binary semiconducting compounds possessing promising optical parameters. Cd1 – xMnxTe films were prepared on mica substrates by closed-space sublimation of polycrystalline Cd0.88Mn0.12Te powders. X-ray diffraction studies revealed that the as-deposited films had a zinc blende structure with a preferential (111), (222) (333) and (444) orientations. Included Mn components cause the increase in the lattice parameters (compared with parent compound CdTe/mica). From EDS analysis it was observed that composition of the film was Cd0.96Mn0.04Te. The lattice parameter was refined by X-ray diffraction: a = 0.6485(3) nm and V = 0.2727(3) nm3. Results of study of transmission and reflection spectra of the Cd0.96Mn0.04Te films-substrate combinations are present. The transmission and reflection spectra of the films exhibit periodic oscillations associated with the substrate. The spectral dependence of the optical absorption of Cd0.96Mn0.04Te films in the (αhv) 2 – hv coordinates demonstrates the presence of the fundamental absorption edge. The value of the optical band gap of the Cd0.96Mn0.04Te films was found to be equal to 1.465 eV and formed by direct interband optical transitions. Within the framework of the pseudopotential method, the dynamics of changing the parameters of the electronic subsystem of the Cd1 – xMnxTe is theoretically studied. Using the Kramers-Kronig relations, the dielectric permeability, reflective index and reflectivity spectra that satisfactorily correlate with the experimental data are obtained

Поверхнево-бар’єрні структури Au/n-CdS: створення та електрофізичні властивості

Представлено результати дослідження електрофізичних властивостей поверхнево-бар’єрних структур (ПБС) Au/n-CdS, одержаних ВЧ магнетронним розпиленням. Встановлено, що плівки кристалізуються в просторовій групі P63mc. Приводяться результати дослідження вольт-амперних характеристик (ВАХ) для неосвітлених та освітлених плівок. На основі поведінки ВАХ розраховано коефіцієнт ідеальності, висоту потенціального бар'єра зі сторони металу, струм насичення, послідовний опір структури, коефіцієнт випрямлення та висоту вбудованого потенціалу для темнової та освітленої структури. Встановлено, що коефіцієнт випрямлення в процесі освітлення ПБС Au/n-CdS імітатором сонячного випромінювання (1000 Вт/м2) зростає у порівнянні з темновою ВАХ від 3 до 22. Домінуючим механізмом переносу заряду, який встановлюється з темнових I-V характеристик напруг прямого зсуву, є багатоступеневі тунельні та рекомбінаційні процеси із залученням поверхневих станів на металургійний інтерфейс Au/n-CdS. Для освітленої прямої ВАХ за зміщень ˂ 0,6 В переважає тунельнорекомбінаційний механізм перенесення заряду, а за зміщень > 0.6 В – зростає внесок механізму тунелювання. При зворотному зміщені для темнової та освітленої ВАХ за зміщень ˂ 0,3 B домінуючим механізмом струмопроходження є тунелювання носіїв заряду або ж струм, обмежений просторовим зарядом у режимі насичення швидкості, а за зміщень > 0,3 B – струм, обмежений просторовим зарядом в режимі рухливості. Результати дослідження фотопровідності (ФП) дозволили оцінити пропускну межу та ширину забороненої зони отриманої плівки.The results of the electrophysical properties study of Au/n-CdS surface-barrier structures (SBS) obtained by radio frequency (RF) magnetron sputtering are presented. It was established that CdS films crystallize in the space group P63mc. The results of I-V characteristics investigation for films in the dark and under illumination are presented. The ideality factor, the potential barrier height on the metal contact, the saturation current, the resistivity, the rectification factor and the built-in potential of the structure in the dark and under illumination are calculated based on the behavior of the I-V characteristic. In the process of illumination by a solar radiation simulator of the structure from the side of Au, the rectification factor k increases from 3 to 22 in comparison with the dark I-V characteristic. The multistage tunneling and recombination processes with the involvement of the surface states at the metallurgical Au/n-CdS interface is a dominant mechanism of charge transfer which established from the dark I-V characteristics of the forward-bias voltages. For the illuminated I-V characteristics, for biases ˂ 0.6 V the tunneling and recombination mechanisms of the charge transport are dominant, and for biases > 0.6 V, the contribution of the tunneling mechanism increases. At reverse voltages for the dark and illuminated I-V characteristics, for biases ˂ 0.3 V the dominant mechanism of charge transport is tunneling of charge carriers or currents confined by the space charge in the saturation mode of the carrier rate, and for biases > 0.3 V – currents confined by the space charge in the mobility mode. From the photoconductivity (PC) investigation, the band gap and absorption dependencies of the fabricated film were established

Synthesis and Electrical Properties of Ag₈SnSe₆ Argyrodite Thin Films

The synthesis of Ag8SnSe6 argyrodite thin films with thickness 500 nm by selenization of Ag-Sn film at 480 oC was carried out. Thin films were investigated by X-ray diffraction. Ternary Ag8SnSe6 synthesized in orthorhombic structure with the lattice parameters a = 7.9081(6) Å, b = 7.8189(7) Å, c = 11.0464(9) Å, V = 683.03(10) Å3. Resistive switching cell based on Ag8SnSe6 argyrodite with silver and graphite electrodes was fabricated. Electrical properties of cell were investigated using impedance spectroscopy and cyclic voltammetry. Cell structure and process in this cell were modeled by electric equvivalent circuit. Resistive switching phenomena in Ag/Ag8SnSe6/C cell at certain applied voltage were demonstrated. Keywords: argyrodite, X-ray diffraction, electrochemical cell, impedance spectroscopy, cyclic voltammetry.</span