Оптичні та електричні властивості пористого кремнію n-типу, отриманого методом електрохімічного травлення та дослідження впливу на нього γ-випромінювання

Автори A.A. Sulaiman1, A.A.K. Muhammed2, М.М. Іващенко3
Приналежність

1 Department of Physics, College of Science, University of Mosul, Mosul, Iraq

2 Сумський державний університет, вул. Римського-Корсакова, 2, Суми 40007, Україна

3 Конотопський інститут Сумського державного університету, пр. Миру, 24, Конотоп 41615, Україна

Е-mail
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 5
Дати Одержано 13 травня 2019; у відредагованій формі 23 жовтня 2019; опубліковано online 25 жовтня 2019
Посилання A.A. Sulaiman, A.A.K. Muhammed, М.М. Іващенко, Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 5, 05025 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(5).05025
PACS Number(s) 68.55.ag, 72.10.Bg
Ключові слова Пористий кремній (9) , Опромінення (21) , Електрохімічне травлення (11) .
Анотація

Шари пористого кремнію були отримані методом електрохімічного травлення. Нами було проведене дослідження фізичних та структурних властивостей шарів. Растрова електронна мікроскопія (РЕМ) та фрактографія були використані для дослідження впливу гамма-випромінювання на поруватість зразків в залежності від ступеня опромінення. Ріст поруватості у проекції ширини може бути пояснений збільшенням кількості дірок на поверхні шару кремнію при збільшенні дози опромінення. Фрактограми шарів вказують на ріст кристалітів перпендикулярно підкладці з орієнтацією росту  <111>. Дослідження спектрів пропускання та відбивання показало, що при збільшенні дози опромінення від 0 до 100 Гр значення пропускання зразка зменшувалося, а відбивання, відповідно, збільшувало своє значення. Дослідження спектрів фотолюмінесценції шарів вказало на те, що утворення суцільних шарів кремнію призводить до зменшення інтенсивності піків фотолюмінесценції при збільшенні інтенсивності гама-випромінювання, що пов’язане зі збільшенням площі поверхні зразка та більшим значенням забороненої зони порівняно з масивним зразком. Був проведений розрахунок таких електрофізичних параметрів, як питомі опори та провідності, висота потенційного бар’єру та фактор ідеальності. Висота потенційного бар’єру у всіх випадка мала невелике значення, що пов’язано з наявністю інтерфейсу між шаром пористого кремнію та кремнієвою підкладкою, що призводить до виникнення дефектної підструктури. При збільшенні дози опромінення з 0 до 100 Гр фактор ідеальності збільшував своє значення з 1,544 до 17,563, відповідно. Спостерігалося зменшення значення питомого опору при збільшенні значення гамма-опромінення.

Перелік посилань