dərəcə münasib olmaları ilə diqqəti cəlb edir (1,2). Məlumdur
ki, (3) günəş fotovoltaik çeviriciləri yaratmaq üçün ən effektiv
material qadağan zonaları Eq=0,9-1,5 eV olan yarımkeçirici
birləşmələr
hesab olunurlar. Belə ki, məhz onların
fotohəssaslıqlarınm spektrləri günəş şüalanmasının yer
səthinə düşən və ya kosmik
fəzaya yayılan spektrinin
nisbətən daha çox enerji daşıyan hissəsini (günəş spektrinin
"aktiv" hissəsi) qəbul etməyə qadirdirlər.
CııInSo birləşməsi də bu seriyadan olmaqla günəş
enerjisini fotovoltaik çevirmək
üçün optimal qadağan
olunmuş zonaya (Eq=l,5 eV) və çox böyük udma
qabiliyyətinə malikdir.Nəzəri olaraq göstərilmişdir ki,bu
materialdan uducu kimi istifadə etməklə təqribən 27-32%
effektivliyə nail olmaq olar (4).
CulnS? nazik təbəqələri əsasında effektivliyi 3,6% olan
günəş elementinin hazırlanması haqqında məlumat vardır (2).
Bu yaxınlarda aldığımız
n-GaP/p-CulnSz
heterokeçid-
lərində 3,2% effektivliyə nail olmaq mümkün olmuşdur (5).
CuInS
2
birləşməsi xalkopirit strukturunda kristallaşdı-
gından və
c/a=2 olduğundan, o sfalerit strukturunda
kristallaşan bir çox AUBVI və AınBv
birləşmələri ilə ideal
heterokeçidlər yarada bilər. Məsələn, CuInS
2
birləşməsi ilə
GaP və CdS birləşmələrinin qəfəs sabitləri arasındakı fərqin
uyğun olaraq 1,2% və 5,7% olduğunu nəzərə alsaq , CuInS
2
birləşməsinin
(112)
müstəvisi
ilə
CdS və
GaP
birləşmələrinin (111) müstəviləri tamamilə identikdir. Bu isə
heterokeçid
almaq üçün birləşmələrin qarşısına qoyulan
tələblərdən biridir.
CuInS2
monokristallarmın
alınmasında
horizontal
Bricmen üsulundan istifadə edilmişdir. Əvvəlcə CuInS
2
birləşməsi sintez olunmuşdur: Cu,In
və S elementlərinin
stexiometrik
qarışığı (təmizlik dərəcələri : Cu
üçün
-99,999,
In və S üçün -99,9999% ) havası sorulmuş kvars
ampulada
600°C temperaturadək qızdırılaraq partlayışın baş vermə
məsi üçün bu temperaturda bir neçə saat saxlanıldıqdan
620
sonra
temperatur 1175°C-yə qaldırılmış və 24 saat bu
temperaturda saxlanılmışdır. Alınan kristal toz şəklinə
salınaraq monokristal almaq üçün xüsusi formalı yetişmə
kvars
ampulasına
doldurulmuşdur. Ampulanın
havası
sorulduqdan sonra o, horizontal şəkildə yerləşdirilmiş peçə
daxil edilmişdir. Peçdəki maksimum temperatur 1175° C ,
ampulanın
hərəkət
sürəti
isə
1,5
sm/saat
olaraq
götürülmüşdür (6). Alınan monokristalları yan səthlərində
müşahidə olunan paralel xətlər boyunca asanlıqla bölmək
mümkün
olmuşdur.
Rentgenoqrafık
analizlə
təsdiq
olunmuşdur ki, bu üsulla alınan CuInS
2
monokristallarının
bölünmə müstəviləri (112) müstəviləridir.
Heç bir mexaniki cilalama aparılmadan alınan müxtəlif
qalınlıqh bu müstəvi paralel nümunələr üzərində optik
ölçmələr aparılmışdır.
Şəkil 1-də C
11
I
11
S
2
monokristalmın optik buraxma əyrisi
göstərilmişdir.
Ölçmələr
"SPECORD-40M"
spektrofotometrində aparılmışdır.
Şəkil 1. Horizontal Bricmen üsulu ilə alınmış C
11
I
11
S
2
monokristalmın optik buraxma əyrisi
Nümunənin qadağan zonasının enini
(Eg-ni) müəyyən
etmək
üçün
fundamental
udma
ob.'.astında
C
c d ıv ) 2 = f ( h v )
asılılığı qurulmuşdur (şəkil 2).
621
Şəkil2.
C
11
I
11
S
2
monokristalı üçün
(a h v
)2
= f ( h v )
asılılığı
Bu asılılıqdan düz xətt oblastınm ekstropolyasiyası üsulu
ilə
Eg=
1,542 eV qiyməti tapılmışdır. Bu qiymət
ədəbiyyatlarda CuInS
2
üçün göstərilən qiymətlərlə tamamilə
üst-üstə düşür.
Ədəbiyyat:
1. J.L.Shay and S.H.Wernic. Ternary Chalcopiryte Semiconductors
: Growth, Electronic Properties and Applications- Pergamon, Ncw-
York, 1975, pp.l 10-187.
2. L.L.Kazmersky in G.D.Holah (ed). Ternary Compounds-1977,
in Inst. Conf. Ser., 35, 1977, p.217.
3.
А.Амброзяк. Конструкция и технология полупрово
дниковых приборов-Изд. Советское радио, М.,1970, с.392.
4.
J.M.Meese, J.C.Manthuruthul and D.R.Locker . Bull. Amer.
Phys. Soc., 20,. 1975, p.696.
5. H.S. Seyidli, M.H.Hüseynəliyev. Məsafədən zondlamada
informasiya və elektron
texnologiyaları. Beynəlxalq elmi
622
texniki konfransın materialları. Bakı, 20-23 dekabr 2004-cü il,
s. 429-431.
6. T.Q.Qasımov, M.H.Hüseyrəliyev. Az. EA-nın xəbərləri,
1987, №5, s. 72-75.
M Ə H B U B K A Z I M O V
N A Z İ L Ə M A H M U D O V A
A M E A N a x ç ıv a n B ö lm ə s i
T ə b ii E h tiy a tla r İ n s titu tu
Ga In
S 3 -
Fe TİPLİ MONOKRİSTALININ SİNTEZİ,
ELEKTRONOQRAFİK VƏ RENTGENOQRÄFİK
TƏDQİQİ
%
Ga In S
3
-Fe mürəkkəb monokristal Iı yarımkeçiricilər
fizikasında perspektiv materiallardan biri kimi tanmır. Biz bu
məqalədə planlaşdırılmış böyük tədqiqatın bəzi nəticələrini
veririk.
Ga In S
3
-Fe laylı monokristalı AMEA-nın Fizika
İnstitutunda iki rejimdə yetişdirilmişdir.
Birinci rejimdə sintez kvars ampulalarında bir zonalı
peçlərdə aparılmışdır (1). Peçin temperaturu hər saatdan bir
100°C/saat sürəti ilə 400° C-dək qaldırılıb bu rejimdə 40
dəqiqə saxlanılmışdır. Bundan sonra temperatur 1000° C-yə
qaldı- rılaraq bu temperaturda 1 saat saxlanılmışdır. Sonra
temperatur 600° C-yə endirilmiş, nümunə peçdə 150 saat
bişirilmişdir.
İkinci rejim birincidən onunla fərqlənir ki, nümunənin
peçdə bişirilməsi 700° C-də 650 saat müddətində bişirilməklə
aparılmışdır.
.
Nəticədə çoxlaylı monokristal alınmışdır ki, bu da
həm elmi, həm də tətbiqi baxımdan böyük maraq doğurur.
Bu monokristal müxtəlif struktur quruluşlarına malik laylı
birləşmələr şəklində alınmışdır.
Ga In S
3
-Fe birləşməsinin kristallik strukturunun (3
laylı təbəqədə) (2) çərçivələrinin parametrləri aşağıdakı
kimidir:
I təbəqə çərçivəsində a"3,8105A°; C=18,190A°
II təbəqə çərçivəsində a:=3,808A°; C=45,894A°
623
Dostları ilə paylaş: |