Photodetectors on the Basis of Porous Silicon

(1)

иХ Х

іХ

Х

і

Іг

.

*

_,

г

_.

б

г

_.

а

а а

а а,

г

а

а, 50, 7900к

,

а а

( Хе2.08.2012; ХonlineХ07.11.2012)

Х Х Х Х Х Х Х– є Х

бХ Х Х гХ Х Х Х - Х Х

Х Х Х Х Х Х Х Х гХ Х

Х Х Х Х Х Хйке-1100 , Х Х Х

Х жз5-325 Х Х Х Х Х Х Х

г Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х

Х Х Х / є Х г Х Х Х в

Х Х Х Х Х г

ч іХ : Х бХ бХ бХ бХ Х в

бХ - Х .

PACS numbers: 73.50.Pz, 73.63. – b

*

_{iolenych@gmail.com}

1. Х

є

Х

Х Х

’

Х Х

є Х

Х

в

Х

гХ

бХ

Х

бХ

ХєХ

в

Х

Х(

)

[1-3]

гХ

Х

Х Х Х

Х

в

Х

пХ

бХ

Х Х

Х

бХ

Х

Х Х гХ

Х

бХ

Х

Х Х

бХ

Х Х

Х Х ’є

Х

є Х

Х

Х Х Х

Х

в

Х

бХ

Х Х Х

Х

в

Х Х

Х

г

Х Х

Х

єХ

в

Х

бХ

Х

в

Х

гХ

бХ

Х

Х Х

Х

Х(

NO2, NH3, C2H5OH,

H2O, I2

Х

.)

єХ

є Х

Х

Х Х

Х

[4-7]

гХ

Х

бХ

Х

I2

Х

в

Х

в

Х

-

Х Х

Х

[8]

бХ Х

б

Х Х

Х

NH3

Х

[9].

бХ

Х

в

Х

Х Х

Х

в

Х Х

Х

г

І

Х

є

Х

в

Х

в

Х

’є

Х Х

Х

гХ

Х

в

Х

Х –

n-Si

Х

Х Х

в

Х Х

Х

г

2. Х

Х

в

Х

бХ

Х

Х Х

Х

Х в

гХ

Х

бХ

Х

Х Х

Х

Х Х

Х

бХ

Х

єХ

Х

Х Х

Х

в

Х

[10].

Х

в

ХйееХ

Х

Х Х

в

Х

ХйбкХ

∙

Х

в

Х

Х Х ’є

Х

в

Х

HF : C2H5OH = 1 : 1.

Х

в

Х

є Х

в

Х

в

Х

в

Х ж

бХ

Х

в

Х

гХ

Х

Х Х

Х

20-30

д

2

ХиХ

_.

Х

в

Х

Х Х

Х

n-Si

Х

бХ

Х

Х Х

Х

[11]

бХ

Х

в

Х

гХ Х

Х

-

Х Х в

Х

60-70 % [11,12].

Х

бХ

Х Х

Х

в

бХ

Х

Х же

гХ

Х

в

Х Х

Х

Х≈

1

2

_.

Х

ХІ

2

Х ХжбХкХ Хже

%

Х

Х (ж

-3

)Х Х

Х Х

г

Х

Х ие

Х

Х ≈

2 Х Х

Х

гХ

Х

в

Х

в

Х

(

Х

(2)

Х

в

Х

Х Х

Х

в

Х

Х Х

бХ

в

Х Х

гХ

-

Х

в

Х (

)Х

Х

-1

Х Хж

Х Х

Хке

гХ

Х

Х Х

Х

He-Ne

Х(

= 0,63

)Х Х

Х

в

Х з

гХ

Х

в

Х

Х Х

Х

Х Х

в

Х

Х Х

Х

Х (знее

)гХ

Х

Х Х

Х

в

Х

Х Х

Хзнее

бХ

в

Х Х

Х

в

Х

Х Х

Х

в

Х

є

Х

-7.

Х

Х –

n-Si

Х Х

бХ Х

Х

Хже

–3

Х Х бХ Х

Х

в

Х Х Х

бХ

Х Х

Х

гХ

в

Х

Х Х

Х

Хжзк

Х Хизк

Х Х

Хеб

1 /

Х

He-Ne

Х Х

Х

60 /

г

Х

в

Х

FYL-3014 UWC,

Х

в

Х

г

3. Ь

Х

Х Х

Х

Х–

n-Si

Х

є

Х

Х Х

Х

гХ Х

в

Х Х

Х

Х (

Х

Х в

)бХ

Х

бХ

Х Х

бХ

бХ Х

Х Х

Х

I2

Х

I(V)

Х(

г

1)

гХ

Х

в

Х

Х Х

Х

г

Х

He-Ne

в

Х Х

Хле

/

2

Х

в

Х

бХ

Х

бХ

Х

в

Х Х

Х

Х(

гХ

Х

г

1).

Х

Х Х

Х

Х Х

Х в

Х Х

Х

’є

Х Х

Х

–

n-Si

Х

гХ

Х

бХ Х

Х

I2

Х

бХ Х

Х

бХ

Х

є

Х

Х–

n-Si

бХ Х

,

Х

Х Х

в

Х

г

Х

в

Х

’є

Х

Х Х

Х

I2

гХ

Х

бХ

Х

є

Х

Х Х

в

Х

гХ Х

Х

n-Si

Х

[13]

гХ

Х

бХ

Х

Х Х

Х

I2

Х

Х Х

Х ’є Х

в

гХ Х

бХ Х

Х

Х –

n-Si

в

Х

’є бХ Х

Х

в

Х

p-n-

г

и г 1– Х Х Х Х–n-Si: 1 – Х Х

I2, 2 – ХI2 Х Хж%Х Х Х Х в

бХ иХ – 5 %, 4 – 10 %гХ Х пХ Х Х Х Х

Х Х He-Ne Х Х Х

60 д 2

Х

Х Х

в

Х

-

Х

’є

бХ

Х

Х Х

Х

бХ

Х

Х Х

Х

г

Х

в

Х

–

n-Si

Х

Х в

Х Х

г

2.

и г 2– Х Х Х є Х в

Х(ж)Х Х Х Х–n-Si (2,3,4): 2 – Х I2

Хж%Х Х Х Х бХиХ– 5 %, 4 – 10 %

Х

Х мке

-950

.

Х Х

бХ

Х

Х Х

Х

г

(3)

Х

в

Х

г

Х

в

Х

Х(

г

3).

и г 3– Х Х є Х

Х(ж)Х Х Х Х–n-Si (2,3,4): 2 – Х Х I2 Хж%Х Х Х Х бХиХ– 5 %, 4 – 10 %

Х

Х Х

Х

Х Х

Х

є

Х

гХ

Х

Х–

n-Si

бХ

Х в

Х

,

Х

є

Х

в

,

Х Х

Х

Х Х

Х

бХ

Х

Х Х

Х

бХ

Х

Х Х

є

Х

гХ

Х

Х Х

Х

бХ

Х

Х Х

в

Х

бХ

Х

г

4. в

Х

в

Х Хзме

бХ

Х

Х Х

в

Х

Х Хизк

гХ

Х

бХ

Х

пХ Х

Х

в

Хжзк

-250

Х

Х Х

Х

є Х

Х

бХ

Х

гХ

Х

’

Х Х

Х

бХ

Х

Х Х

Х

.

бХ

Х Х

Х

є Х

Х

Х Х

Х

[14, 15].

Х

Х в

Х

Х Х

Х

в

бХ

Х

Х Х

Х

г

Х

бХ

Х в

Х

бХ

Х Х

в

Х

бХ

Х

Х Х Х

в

Х

є

Х

бХ

Х Х Х

Х

в

Х

Х Х

бХ Х гХ

[16, 17].

и г 4– Х Х Х ( )Х Х в

Х ( )Х Х ХI2 Х же%Х Х

Х Х Х–n-Si Х Х Х

He-Ne пХжХ– єХ Х Х бХзХ – в

єХ Х Х

Х

Х Х

Х

в

Х

–

n-Si

Х

Х Х

Х

в

гХ

Х

в

Х

Х Х

Х

є

Х

бХ

Х

в

Х

в

Х(

г

5)

гХ

Х

’

Х Х

Х

г

Х

бХ

Х

Х( Х

Х

)Х

Х

в

Х

гХ Х

Х

бХ

Х

Х Х

Х

єХ

Х

бХ

Х Х

єХ

Х

Х Х

Х

в

Х

є

Х

бХ

Х

єХ

Х

(4)

и г 5– Х Х (ж)Х Х Х (з)Х в

ХI2 Хже%Х Х в

Х–n-Si Х Х

4. Х

Х

Х Х

Х

–

n-Si

гХ

Х

в

Х

Х Х

Х

’є

бХ

Х

є Х

Х

в

Х

-

Х

г

Х

в

Х

є

Х

в

Х

гХ

Х

–

n-Si

Х

Х Х

Х

бХ

Х

Х Х

в

Х

Х Х

Х

.

Х

Х Х

Х

Х в

Х

гХ

Х

бХ

Х

в

Х

–

n-Si

Х

в

Х

Х Х

Х

пХ

Х йке

Х

Х жжее

гХ

Х

гХ

ыХ Х

Х

и

Х

и

г г

бХ г г

а

а а

а

, г

а

а, 50, 79005

,

а а

Х Х Х Х Х Х Х –

Х бХ Х Х гХ Х Х Х

-Х Х Х Х Х Х Х Х Х в

Х гХ Х Х Х Х Х Х Х Х йке

-1100 бХ Х Х Х Х Хжзк-325 , Х б Х в

Х Х Х Х Х Х гХ Х Х Х

Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х

- Х гХ Х Х Х Х Х Х

Х Х г

ч ы Х : Х бХ бХ бХ бХ Х в

бХ - Х .

Photodetectors on the Basis of Porous Silicon

I.B. Olenych, L.S. Monastyrskii, B.S. Sokolovskii

Ivan Franko National University of Lviv, 50, Dragomanov Str., 79005 Lviv, Ukraine

The paper studies the electrical characteristics of photodiode structures porous silicon – silicon sub-strates modified with molecules of iodine. Changes the nature of current-voltage characteristics obtained structures with symmetrical for straightening result of adsorption of iodine are revealed. It is studied the spectral characteristics of photoresponse in the 450-1100 nm wavelength range, its temperature depend-ence in the 125-325 K range and energy characteristics of photovoltaic structures based on porous silicon. A possible mechanism of influence of iodine adsorption on the electrical and photoelectrical properties of the structures of porous silicon – silicon substrates is proposed. The results extend the perspectives of po-rous silicon in photoelectronics.

(5)

Х

1. O. Bisi, S. Ossicini, L. Pavesi, Surf. Sci. Rep. 38, 1 (2000). 2. H. Föll, M. Christophersen, J. Carstensen, G. Hasse, Mat.

Sci. Eng. R 39, 93 (2002).

3. K.-Q. Peng, S.-T. Lee, Adv. Mater. 23, 198 (2011).

4. L.A. Osminkina, E.A. Konstantinova, K.S. Sharov, P.K. Kashkarov, V.Yu. Timoshenko, Semiconductors 39, 347 (2005).

5. г г бХ Іг г бХ гІг є б

г г бХ а а в

2(3), 38 (2011).

6. I.B. Olenych, L.S. Monastyrskii, O.I. Aksimentyeva, B.S. Sokolovskii, Ukr. J. Phys. 56, 1198 (2011).

7. H.-J. Kim, Y.-Y. Kim, K.-W. Lee, Curr. Appl. Phys. 10, 181 (2010).

8. A.S. Vorontsov, L.A. Osminkina, A.E. Tkachenko, E.A. Konstantinova, V.G. Elenskii, V.Yu. Timoshenko, P.K. Kashkarov, Semiconductors 41, 953 (2007).

9. M. Chiesa, G. Amato, L. Boarino, E. Garrone, F. Geobaldo, E. Giamello, Angew. Chem. Int. Edit. 42, 5032 (2003).

10.V.F. Agekyan, A.M. Aprelev, R. Laiho, Yu.A. Stepanov, Phys. Solid State 42, 1431 (2000).

11.A.G. Cullis, L.T. Canham, P.D.J. Calcott, J. Appl. Phys. 82, 909 (1997).

12.L.S. Monastyrskii, T.I. Lesiv, I.B. Olenych, Thin Solid Films

343-344, 335 (1999).

13. г г бХ г г бХ г г бХ

г г бХ г г бХЭ я я а

( г г г )Х ( в

пХ гХ пХжолн)г

14. г бХ г бХІг бХВ г

- г я а35, 54 (2002).

15.L.V. Grigor’ev, I.M. Grigor’ev, M.V. Zamoryanskaya, V.I. Sokolov, L.M. Sorokin, Tech. Phys. Lett. 32, 750 (2006). 16.E.F. Venger, S.I. Kirillova, I.M. Kizyak, É.G. Manoilov,

V.E. Primachenko, Semiconductors 38, 113 (2004).