Оптические, электрические и фотоэлектрические свойства нанокристаллического оксида индия, страница 5

Совместные исследования оптических спектров поглощения и диффузногоотражения показывают, что оптическая ширина запрещенной зоны внанокристаллическом оксиде индия (со средним размером нанокристаллов 7 –20 нм) равна 2.8±0.1 эВ. Коэффициент поглощения отличен от нуля и вобласти энергий квантов меньших ширины запрещенной зоны. Это можетсвидетельствовать о наличии локализованных состояний в запрещенной зоненанокристаллического In2O3.5.Измереныспектральныезависимостифотопроводимостиисследуемыхобразцов нанокристаллического In2O3. Обнаружено, что при энергии 2.8 эВ,равной оптической ширине запрещенной зоны в исследуемых образцах,начинается резкий рост фотопроводимости, который достигает своего21максимума при энергиях 3.2 – 3.3 эВ, а затем наблюдается спадфотопроводимости. Рост фотопроводимости при увеличении энергии кванта вобласти 2,8 эВ<h<3,2 эВ может быть связан с увеличением оптическогопоглощения вблизи края поглощения.

Уменьшение фотопроводимости сростом энергии кванта в области h>3,2 эВ может объясняться растущейролью поверхностной рекомбинации.6.Установлено,чтообразец,обладающийминимальнымразмеромнанокристаллов (7 – 8 нм) является фоточувствительным к зеленому свету(фотопроводимость зарегистрирована, начиная с энергии квантов 2.25 эВ),что может быть объяснено генерацией электронов с локализованных уровней,находящихся в запрещенной зоне.7.

Измерены временные зависимости спада фотопроводимости образцовнанокристаллического оксида индия при выключении УФ освещения сэнергией квантов 3.2 эВ. Обнаружено, что спад фотопроводимостиописывается растянутой экспонентой. Из анализа спада фотопроводимости навоздухе, в вакууме и аргоне следует, что кинетика спада фотопроводимостизависит от наличия молекул кислорода в окружающей образец атмосфере. Наосновании полученных результатов предложена модель, объясняющаянаблюдаемый спад фотопроводимости, в которой учитывается диффузияатомов кислорода, характеризуемая степенной зависимостью коэффициентадиффузии от времени.Цитированная литература:1Brodsky, M.H.

Amorphous Semiconductors // Berlin, Heidelberg, New York:Springer-Verlag, 1979. – 419 P.2Звягин, И.П. Кинетические явления в неупорядоченных полупроводниках // М.:Изд-во Моск. ун-та, 1984. – 192 C.3R.L. Weiher, Electrical properties of single crystals of indium oxide // J. Appl.

Phys. –1962. – V. 33. – P. 2834-2839.4de Wit, J. H. W. The high temperature behavior of In2O3 // J. Solid State Chem. –1975. – V. 13. – P. 192-200.5Mott, N.F. Conduction in glasses containing transition metal ions // J. Non-Cryst. Sol.– 1968. – V. 1. – P. 1 – 46.6Mott, N.F., Devis, E.A. Electronic properties in non-crystalline materials // Oxford:Clarendon Press, 1971. – 590 P.227Zhang, D., Liu, Z., Li, C., Tang, T., Liu, X., Han, S., Lei, B., Zhou, C. Detection ofNO2 down to ppb levels using individual and multiple In2O3 nanowire devices // NanoLett. – 2004.

– V. 4. – P. 1919-1924.8Dyre, J.C., Maass, P., Roling, B., Sidebottom, D.L. Fundamental questions relating toion conduction in disordered solids // Rep. Prog. Phys. – 2009. – V. 72. P. 046501-115.9Schreder, T.B., Dyre, J.C. Ac hopping conduction at extreme disorder takes place onthe percolating cluster // Phys. Rev. Lett.

– 2008. – V. 101. – P. 025901-1-4.10Rumyntseva, M. N., Gaskov, A. M., Rosman, N., Pagnier, T., Morante J. R. Ramansurface vibration modes in nanocrystalline SnO2: correlation with gas sensingperformances // Chem. Mater. – 2005. – V. 17. – P. 893 – 901.11Kozlov, S.N. Slow relaxation kinetics on a heterogeneous semiconductor surface //Phys. Stat. Sol. (a). – 1977. – V. 42. – P. 115-124.12Koc, S. Slow non-exponential changes of surface conductivity of Germanium //Czech. J. Phys. B.

– 1961. – V. 11. – P. 193 - 197.13Kakalios, J., Street, R.A., Jackson, W.B. Stretched-exponential relaxation arising fromdispersive diffusion of hydrogen in amorphous silicon // Phys. Rev. Lett. – 1987. – V.59. – P. 1037 - 1040.Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:А1Е.А. Форш, А.В. Марикуца, М.Н. Мартышов, П.А. Форш, М.Н. Румянцева, А.М.Гаськов, П.К. Кашкаров «Перенос носителей заряда в нанокристаллическомоксиде индия». ЖЭТФ, 2010, том 138, вып. 4(10), стр. 738-744А2M.N. Martyshov, E.A. Forsh, A.V.

Marikutsa, P.A. Forsh, M.N. Rumyantseva, A.M.Gaskov, P.K. Kashkarov «Influence of In2O3 Nanocrystals size on the sensitivity toNO2». Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics, 2011, Vol. 6, № 4, pp. 452455.А3Е.А. Форш, А.В. Марикуца, М.Н. Мартышов, П.А. Форш, М.Н. Румянцева, А.М.Гаськов,П.К.Кашкаров«Исследованиечувствительностинанокристаллического оксида индия с различными размерами нанокристаллов кдиоксиду азота».

Российские нанотехнологии, 2012, том 7, № 3-4, стр. 87-90А4Е.А. Форш, А.В. Марикуца, М.Н. Мартышов, П.А. Форш, М.Н. Румянцева, А.М.Гаськов, П.К. Кашкаров «Влияние адсорбции диоксида азота на частотныезависимости проводимости в нанокристаллическом оксиде индия». ВестникРГРТУ, 2012, № 42-2, с. 98-101.23А5А.В.Марикуца,Е.А.Агафонова«Сенсорныематериалынаосновенанокристаллических SnO2 и In2O3 для детектирования СО». Cборник тезисовдокладов участников Второго международного конкурса научных работмолодых ученых в области нанотехнологий, Москва, 6 - 8 октября 2009, с. 558560.А6Е.А. Форш, А.В. Марикуца, А.А. Антоновский, И.Д. Сысоев «Частотныезависимостипроводимостинанокристаллическихслоевоксидаиндия».Материалы докладов XVII Международной конференции студентов, аспирантови молодых ученых «Ломоносов», секция «Физика», подсекция «Твердотельнаянаноэлектроника» МГУ, Москва, 12 - 15 апреля 2010, с.

25-26.А7А.М. Гаськов, П.К. Кашкаров, А.В. Марикуца, М.Н. Мартышов, М.Н.Румянцева, Е.А. Форш, П.А. Форш, «Электрофизические свойства пленокнанокристаллического оксида индия». Труды одиннадцатой международнойнаучно-практическойконференции«Современныеинформационныеиэлектронные технологии», Одесса, Украина, 24 - 28 мая 2010, т.

2, с. 97А8M.N. Martyshov, E.A. Forsh, A.V. Marikutsa, P.A. Forsh, M.N. Rumyantseva, A.M.Gaskov, P.K. Kashkarov “Influence of nitrogen dioxide adsorption on conductivity innanocrystalline indium oxide” // Book of Abstracts of 5th international conference onmaterials science and condensed matter physics, Chisinau, Moldova, September 13 17, 2010, p. 212.А9К.А. Воронин, Е.А Форш., А.В. Марикуца, М.Н. Мартышов «Влияние адсорбциидиоксида азота на частотные зависимости проводимости в нанокристаллическомоксиде индия». Материалы докладов XIX Международной конференциистудентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов», секция «Физика»,подсекция «Твердотельная наноэлектроника» МГУ, Москва, 9 – 13 апреля 2012,(CD-диск).А10М.Н. Мартышов, П.А.

Форш, Е.А. Форш, А.М. Гаськов, А.В. Марикуца,М.Н. Румянцева, П.К. Кашкаров «Влияние адсорбции молекул диоксида азотанаэлектропроводностьнанокристаллическогооксидаиндия».Трудытринадцатой международной научно-практической конференции «Современныеинформационные и электронные технологии», Одесса, Украина, 4-8 июня 2012,с. 286.А11Е.А. Форш, А.В. Марикуца, М.Н. Мартышов, П.А. Форш, М.Н. Румянцева, А.М.Гаськов, П.К. Кашкаров «Влияние адсорбции диоксида азота на частотныезависимости проводимости нанокристаллического оксида индия». Сборник24трудов VIII Международной конференции «Аморфные и микрокристаллическиеполупроводники», Санкт-Петербург, 2-5 июля 2012 года, с. 154-155.А12E. A.

Forsh, K. A. Voronin, M. N. Martyshov, A. V. Marikutsa, P. A. Forsh, M. N.Rumyantseva, A. M. Gaskov, P. K. Kashkarov «Influence of nitrogen dioxideadsorption on frequency dependences of conductivity in nanocrystalline indium oxide», Book of Abstracts of 6th international conference on materials science andcondensed matter physics, Chisinau, Moldova, September 11 - 14, 2012, p. 219.А13Е.А. Форш, А.В. Марикуца, М.Н. Мартышов «Электрофизические свойствананокристаллических слоев оксида индия», Труды V Всероссийской школы –семинарастудентов,аспирантовимолодыхученыхпонаправлению«Диагностика наноматериалов и наноструктур», Рязань, 17 – 20 сентября 2012года, том III, с. 60-64.А14А.В.

Марикуца, М.Н. Мартышов, Е.А. Форш «Исследование чувствительностинанокристаллического оксида индия с различным размером нанокристаллов кдиоксиду азота», Сборник аннотаций работ 10 Курчатовской молодежнойнаучной школы, Москва, 23-26 октября 2012 года, с. 102.А15Е.А. Форш, П.К. Кашкаров «Фотопроводимость нанокристаллического оксидаиндия», Тезисы докладов «14 Всероссийской молодежной конференции пофизикеполупроводниковинаноструктур,полупроводниковойнаноэлектронике», г. Санкт-Петербург, 26-30 ноября 2012 года, с.

60.25опто-и.