Минобрнауки россии федеральное государственное бюджетное
 Скачать 2.05 Mb.
|
Анализ полученных данных представленных в таблице позволяет сделать вывод, что изменение потенциального барьера при фотооблучении изменяется незначительно (в пределах погрешности). Выявить влияние структуры исследуемого образца на полученные результаты достаточно сложно. Как показывают результаты расчета величин потенциального барьера на границе ITO/ПДФ и ПДФ/Al, изменения электронных свойств полимерной пленки, по-видимому не происходит. Возникает вопрос, как фотооблучение влияет на подвижность носителей заряда. Для ответа на этот вопрос результаты представленные на рис.9 и рис.10 были перестроены в двойных логарифмических координатах. Анализ ВАХ в двойных логарифмических координатах (рис 12, 13.) был проведен в рамках модели ТОПЗ [] описанной в главе 2. Для расчета подвижности была использована формула 9. Следует отметить, что не на всех ВАХ удается в явном виде выделить участок соответствующий линейной зависимости (с единичным наклоном) при темновом измерении. Однако при фотооблучении ситуация меняется и на ВАХ можно выделить и участок соответствующий омическому закону и инжекционному описываемому законом Чайлда-Ленгмюра. Значения подвижности, полученные в работе представлены в таблице 2.
Таблица 2. Величина подвижности носителей заряда, см2/(В·с)
Следует отметить, что значения подвижности, полученные в нашей работе в среднем на 2-3 порядка меньше чем значения, полученные в работе [Рахмеев, Тамеев, Лачинов]. Как известно, на измеряемые параметры существенное влияние может оказывать структура исследуемого образца. В нашей работе был использован оксид индия и олова, по своим свойствам являющийся полупроводником. Таким образом возникает вопрос, как УФ влияет на ITO. Данный вопрос довольно активно обсуждается в зарубежной литературе. Для примера рассмотрим работу. Оксид индия является одним из немногих материалов, обладающих, высокой электропроводностью при комнатной температуре и высокой оптической прозрачностью в видимой области спектров. В основном, широко используется виде легированного оксида индия и олова, в структурах органических светодиодов, жидкокристаллических дисплеях и солнечных батареях. Однако, несмотря на эти многочисленные преимущества, некоторые фундаментальные свойства оксида индия остаются неизвестными. Так, например, природа запрещенной зоны в In2O3 остается предметом интенсивных споров. Ранние измерения оптических поглощений показали позволили определить ширину запрещенную зону 3,7 эВ, в то время как энергетическая щель в 2,6 эВ характеризуется вспомогательным переходам. Однако последние расчеты, а также измерения рентгеновской фотоэмиссионной спектроскопии не согласуются с этими выводами, так как по недавним результатам измерения на высококачественных эпитаксиальных пленках определятся более меньшее значение чем 2,6эВ. Было обнаружено, что освещение поликристаллической пленки In2O3 светоизлучающим диодом с максимальной интенсивностью при 365 нм (3,4эВ) приводит к существенному увеличению электропроводности, объясняемое увеличением концентрации носителей заряда. Пленки оксида индия были получены методом высокочастотного распыления из металлической мишени с чистотой 99,99% в кислороде высокой чистоты. Процесс изготовления авторами подробно описан в работе. Измеренное сопротивление падает примерно на два порядка в течение первых 3 мин освещения. Воспроизводимо наблюдается похожее поведение во многих образцах, хотя величина изменения сопротивления имеет некоторое изменение от образца к образцу как показано на рис.14. В данной работе авторами эту разницу объясняют изменением микроструктуры среди разных пленок. Как показано на вставке рис.17, сопротивление In2O3 практически не изменяется при освещении красным или зеленым светодиодом, но, когда на образец воздействуют ультрафиолетовым светодиодом с интенсивностью до 1 мВт/см2, наблюдается резкое падение сопротивления по сравнению с другими длинами волн.  Рис. 17: Изменение сопротивления, наблюдаемое при освещении пленки In2O3 УФ-светодиодом высокой интенсивности 225мВт/см2 при 365 нм. Результаты представлены для двух разных образцов А и B. На вставке показаны результаты влияния на пленку In2O3 красного, зеленого и УФ-светодиодов. В работе, авторами указывается важная особенность эксперимента, при котором исключается влияние тепловых эффектов на электропроводность пленки In2O3. Концентрация носителей заряда, полученная из результатов измерений эффекта Холла увеличился примерно на порядок при ультрафиолетовом освещении. Физико-химические свойства тонких пленок из оксида индия, как было указано выше, сильно зависят от методов изготовления. В настоящее время наиболее востребованным является метод получения пленок In2O3 при относительно низких температурах. В работах был предложен метод осаждения пленок оксидов металлов при температурах ниже 200оC. Исследование тонких пленок In2O3, полученных при температуре 180оC, показало, что ультрафиолетовое (УФ) излучение влияет на сопротивление пленок оксида индия. Пленки оксида индия также показали резкое снижение сопротивления. После УФ-облучения сопротивление медленно возрастало. Количественное изменение сопротивления пленок In2O3 облученных УФ-светом, сильно зависело от структуры и морфологии пленки. Особый интерес для практического применения получаемых в рассматриваемых работах пленок In2O3 заключается в изучении влияния температуры и ультрафиолетового излучения на электрооптические свойства пленок, полученных различными методами. Изучение влияние ультрафиолетового (УФ) облучения и температуры на электрические и оптические свойства пленок In2O3, полученных автоволновым окислением, показало, что сопротивление пленки изменялось незначительно в диапазоне температур от 300 до 95 К. Под воздействием ультрафиолетового излучения удельное сопротивление пленок при комнатной температуре резко уменьшалось на 25% и от 300 до 95 К и продолжало уменьшаться на 38% при дальнейшем снижении температуры. В случае, когда источник УФ-излучения был выключен, удельное сопротивление ослабевало со скоростью 15 Ом/с в течение первых 30 секунд и 7 Ом/с в течение оставшегося времени. В работах предполагалось, что основным механизмом, ответственным за изменение проводимости пленок оксида индия при УФ-облучении, является фотовосстановление. | ||||||||||||||||
