Оптические свойства полупроводниковых материалов Cu(In1-xGax)1+2nSe2+3n и Cu2Zn(Sn,Ge)S4 для фотовольтаики»
|
СтатусДиссертация была зашищена 2 сентября 2011Утверждена Национальным Советом 5 октября 2011 Автореферат – 0.58 Mb / на румынском – 0.58 Mb / на русском |
Ключевые слова
оптические свойства, твердые растворы, эллипсометрия, фотовольтаика, ширина запрещенной зоны, тонкие пленки, диэлектрическая проницаемость, халькопириты, кестеритыАннотация
Диссертационная работа посвящена комплексному исследованию оптических свойств твердых растворов Cu(In1-xGax)3Se5 и Cu(In1-xGax)5Se8, CuIn1-xGaxSe2 и соединений Cu2ZnSnS4 и Cu2ZnGeS4, перспективных для создания на их основе различных оптоэлектронных устройств, в том числе высокоэффективных, недорогих преобразователей солнечной энергии.
Основной целью данной работы являлось определение их оптических функций (коэффициент экстинкции, преломления, поглощения, отражения и диэлектрической проницаемости).
Данная работа является первым систематическим исследованием оптических свойств твердых растворов Cu(In1-хGaх)1+2nSe2+3n для n=1, 2 и соединений Cu2ZnSnS4 и Cu2ZnGeS4.
В работе была решена важная научная проблема: Впервые исследована электронная зонная структура кристаллов Cu(In1-хGaх)3Se5, Cu(In1-хGaх)5Se8, Сu2ZnSnS4 и Cu2ZnGeS4 в области края и в глубине полосы фундаментального поглощения методом спектральной эллипсометрии и определены дисперсии диэлектрической проницаемости, показателя преломления, коэффициентов поглощения и отражения этих соединений.
Определены спектральные зависимости коэффициентов экстинкции, преломления, поглощения, отражения и диэлектрической проницаемости твердых растворов Cu(In1-хGaх)3Se5, Cu(In1-хGaх)5Se8 и соединения Cu2ZnSnS4 в интервале 0.8-4.7 эВ и для соединения Cu2ZnGeS4 в интервале 1.4 – 4.7 эВ, используя модель отражения от полубесконечной среды. Получены данные коэффициента экстинкции и коэффициента преломления для тонких пленок Cu(In1-XGaX)Se2 из измерений пропускания и отражения при нормальном угле падения света в интервале 300 – 1500 нм.
Параметры межзонных переходов для твердых растворов Cu(In1-хGaх)3Se5, Cu(In1-хGaх)5Se8 и для соединений Cu2ZnSnS4 и Cu2ZnGeS4, описываемых с помощью модели Адачи, были определены с использованием алгоритма симулированного отжига (SA) и дифференциальной методики расчета; получено хорошее согласие с экспериментом.
Проанализирована структура спектров коэффициента экстинкции тонких пленок твердых растворов CuInSe2 с помощью модели Адачи и алгоритма симулированного отжига (SA). С помощью модели неоднородных полупроводников описан край коэффициента поглощения. Из коэффициента поглощения α рассчитаны значения ширины запрещенной зоны твердого раствора Cu(In1-XGaX)Se2 и определена их концентрационная зависимость.
Полученные в диссертационной работе результаты представляют интерес для физики и материаловедения материалов с упорядоченными вакансиями и для кестеритов.
Диссертационная работа написана на русском языке, состоит из введения, четырех глав, общих выводов, 2 приложений и списка цитируемой литературы. Работа содержит 115 страниц текста, 57 рисунков, 15 таблиц, список литературы, включающий 114 наименований.
Полученные результаты опубликованы в 22 научных работах (9 статей и 13 тезисов докладов на конференциях).
Официальные оппоненты
- Nicolae Sîrbu
доктор хабилитат, профессор, Технический Университет Молдовы - Petru Gaşin
доктор хабилитат, профессор, Государственный Университет Молдовы
Члены Ученого Совета
- Leonid Culiuc, председатель
доктор хабилитат, профессор, Институт прикладной физики - Veaceslav Ursachi, секретарь
доктор хабилитат, доцент, Институт прикладной физики - Dmitrii Nedeoglo, член
доктор хабилитат, профессор, Государственный Университет Молдовы - Valerian Dorogan, член
доктор хабилитат, профессор, Технический Университет Молдовы - Mihail Iovu, член
доктор хабилитат, профессор, Институт прикладной физики
Диссертации
