Оптичні властивості плівки: експериментальні та теоретичні аспекти

Автори Г. Ільчук , Е. Змійовська , Р. Петрусь , І. Семків , І. Лопатинський, А. Кашуба
Приналежність

Національний університет “Львівська політехніка”, вул. С. Бандери, 12, 79013 Львів, Україна

Е-mail
Випуск Том 12, Рік 2020, Номер 1
Дати Одержано 11 листопада 2019; у відредагованій формі 15 лютого 2020; опубліковано online 25 лютого 2020
Посилання Г. Ільчук, Е. Змійовська, Р. Петрусь та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 1, 01027 (2020)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.12(1).01027
PACS Number(s) 52.70.K, 61.82.Fk
Ключові слова Метод квазізамкненого об’єму, Тонка плівка (23) , Заборонена зона (19) , Пропускання (17) , Оптичні функції (2) .
Анотація

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 CdMnxTe 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–MnxTe у синтезованій плівці (текстуру). Спостерігаються рефлекси від площин з індексами Міллера hkl (). Включення манганової компоненти є причиною збільшення параметрів ґратки (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 (h)2–h демонструє наявність основної грані поглинання. Найменше значення ширини забороненої зони для плівки Cd0.96Mn0.04Te становить 1465 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.

Перелік посилань