Получение гетероструктур на основе германия и арсенида индия для термофотоэлектрических преобразователей
Диссертация
Добавление пятого элемента (Ga) в четверной раствор InAsSbP дает возможность повысить структурное совершенство, снизить вероятность рекомбинационных процессов в данном материале и улучшить параметры приборов на его основе, поскольку пятикомпонентные твердые растворы (ПТР), в отличие от четырехкомпонентных, имеют три степени свободы т. е. появляется возможность независимо изменять не только ширину… Читать ещё >
Список литературы
- Timothy J. Coutts «An overview of thermophotovoltaic generation of electricity’Y/Solar Energy Materials & Solar Cells 66 (2001), P. 443−452.
- Andreev V.M., Khvostikov V.P., Larionov V.R. et al. Tandem GaSb/InGaAsSb Thermophoto voltaic cells // Conference Record 26-th IEEE PVSC. Anaheim, 1997. — P.935−939.
- Mauk M.G., Shellenbarger Z.A., Cox J.A. et al. Liquid-Phase Epitaxy of Low-Bandgap III-V Antimonides for Thermophotovoltaic Devices // J. of Crystal Growth 211 (2000), P. 189−193.
- Лозовский B.H., Лунин Л. С. Пятикомпонентные твердые растворы соединении, А В (Новые материалы оптоэлектроники). Ростов н/Д: Издательство Ростовского университета, 1992, 193 е., ил.
- D.C. White, B.D. Wedlock und J. Blair. Recent advance in thermal energy conversion // Proceedings of the 15th Annual Power Sources Conference. -1961.-P. 125−132.
- J.P. Benner, T.J. Coutts and D.S. Giley. Proceedings of the Second NREL Conference on Thermophotovoltaic Generation of Electricity. Colorado Springs: The American Institute of Physics, 1995.
- T.J. Coutts, J.P. Benner and C.S. Allman. Proceedings of the Fourth NREL Conference on Thermophotovoltaic Generation of Electricity. Denver: The American Institute of Physics, 1998.
- Fraas L., Ballantyne R, Hui S. et al. Commercial GaSb cells and circuit development for the Midnight Sun TPV stove // Proc. 4-th NREL conference on
- Thermophotovoltaic Generation of Electricity. Denver, 1998. — P. 480−487.
- Fraas L., Huang H., Ye S. et al. Low cost high power GaSb photovoltaic cell // Proc. 3rd NREL conference on Thermophotovoltaic Generation of Electricity. -Colorado Springs, 1997. P. 33−40.
- Y.S. Touloukian and D.P. DeWitt: Thermophysical properties of matter, Band 8: Thermal radiative properties of nonmetallic solids. New York: Plenum Press, 1972.
- D.L. Chubb. Reappraisal of solid selective emitters // Proceedings of the 21-st IEEE Photovoltaic Specialists Conference. 1990. — P. 1326−1342.
- M.K. Goldstein, L.G. DeShazer, A.S. Kushch and S.M. Skinner. Superemissive light pipe for TPV applications // Proceedings of the Fourth NREL Conference on Thermophotovoltaic Generation of Electricity. Denver, 1998. — P. 315−326.
- Davies P.A., Luque A. Solar thermophotovoltaics: brief review and a new look // Solar Energy Materials and Solar Cells 33 (1994), P. 11−22.
- DePoy D. M., Dzenziel R. J., Charache G. W., Baldasaro P. F., Campbell В. C. Interference Filters for Thermophotovoltaic Applications // Proceedings of the Fourth NREL Conference on Thermophotovoltaic Generation of Electricity. Denver, 1998.
- Bett A.W., Dimroth F., Stollwerck G., Sulima O.V. III-V compounds for solar cell applications // Applied Physics A. 1999. — v.69, № 2. — P. 119−129.
- T.J. Coutts, X. Wu, W.P. Mulligan und J.M. Webb: High-performance, transparent conducting oxides based on cadmium stannate // J. of Electronic Materials. 1996. — v.25, № 6. — P. 935−943.
- J.H. Werner, R. Brendel, H.J. Queisser. New upper efficiency limits for semiconductor solar cells // Proc. of the 24th IEEE Photovoltaic Specialists Conference. 1994. — P. 1742−1745.
- L. Fraas, H.H. Hiang, J. Samaras, R. Ballantyne, D. Williams, L. Ferguson. // Conference Record 25-th IEEE PVSC. Washington, 1996. — P. 25.
- A.W. Bett, S. Keser, O.V. Sulima // J. of Crystal Growth 181 (1997), P. 9.
- V.D. Rumyantsev, V.P. Khvostikov, S.V. Sorokina, V.I. Vasil’ev, V.M. Andreev // Fourth NREL Conference on Thermophotovoltaic Generation of Electricity. AIP Conference Proceedings. — New York, 1998. — P. 384.
- A.W. Bett, S. Keser, G. Stollwerck, O.V. Sulima, W. Wettling // Conference Record 25th IEEE PVSC. Washington, 1996. — P. 133.
- Sulima O.V., Bett A.W. Fabrication and simulation of GaSb thermophotovoltaic cells // Solar Energy Materials & Solar Cells 66 (2001), P. 533−540.
- Гуляев Ю.В., Дворянкина Г. Г., Дворянкин В. Ф. Молекулярно-лучевая эпитаксия перспективный метод получения интегрально-оптических устройств // Квантовая электроника. — 1989. — т. 7, № 1. — С. 5.
- Херман М. Полупроводниковые сверхрешетки: Пер. с англ.- М.: Мир, 1989.- 240 с.
- Уфимцев В.Б., Акчурин Р. Х. Физико-химические основы жидкофазной эпитаксии.- М.: Металлургия, 1983. 224 с.
- Лозовский В.Н., Лунин Л. С., Попов В. П. Зонная перекристаллизация градиентом температуры полупроводниковых материалов. М: Металлургия, 1987, 232 с.
- Kurz S.R., Myers D., Olson J.M. Projected performance of three- and four-junction devices using GaAs and GalnP// 26-th IEEE PVSC. Anaheim, 1997. — P.875−878.
- Karam H.N., King R.R., Cavicchi B.T. et al. Development and Characterization of High-Efficiency Gao.5Ino.5P/GaAs/Ge Dual- and Triple-Junction Solar Cells // IEEE Trans, on Electron Dev. 1999. — V. 46, № 10. — P. 2116−2123.
- Wojtczuk S., Tobin S., Sanfacon M. et al. Monolithic two-terminal GaAs/Ge tandem space concentrator cells // IEEE Electron Dev. Lett. 1991. — v. 11, № 8. — P. 73−79.
- Fan C.J., Bozler C.O., Palm B.J. // Appl. Phys. Lett. 1979. — v.35, № 11. -P.875−878
- Nagashima Т., Okumura K., Murata K. Carrier recombination of germanium for three-terminal tandem solar cells // Proc. of the 17-th European PV Solar Energy Conference. Munich, 2001. — P. 321−325.
- Blondeel A., Clauws P., Depuydt B. Lifetime measurements on Ge wafers for Ge/GaAs solar cells chemical surface passivation // Materials Science in Semiconductor Processing 4 (2001), P. 301−303.
- Андреев B.M., Долгинов JI.M., Третьяков Д. Н. Жидкостная эпитаксия в технологии полупроводниковых приборов. М.: Сов. радио, 1975, с. 186.
- Мокрицкий В.А., Шобик B.C. Возможности гетероэпитаксии в системе Sn-Ge-GaAs // Электронная техника, сер. Материалы. 1978. — вып. 8. — С. 70−72.
- Laugier A., Gavand М., Mesnard G. // Solid-State Electronics. 1970. — v. 13, № 6. -P.741.
- Rosztoczy F.E., Stein W.W. // J. Electrochem. Soc. 1981. — v. 119, № 8. -P. 1119.
- Баранов A.H., Джуртанов Б. Е., Литвак A.M. и др. Об ограничениях на получение АЗВ5 твердых растворов // ЖНХ. 1990. — т. 35, вып. 12. -С. 3008.
- Айдаралиев М., Зотова Н. В., Карандашев С. А. // ФТП. 2001. — т. 35, вып. 5.-С. 619.
- Chen L.C., Но W.J., Wu М.С. Growth and Characterization of High-Quality InAsSbP Alloy by Liquid Phase Epitaxy // Jap. J. of Appl. Phys. 38 (1999), P. 1314−1316.
- Yongzhen W., Changchun J., Guijin L. Liquid-phase epitaxial growth of InAsSbP/InAs heterostructure // J. of Crystal Growth 187 (1998), P. 194−196.
- Krier A. Room-temperature InAsSbP light-emitting diodes for CO2 detection at 4.2 fxm // Appl. Phys. Lett. 1990. — v. 56, № 24. — P. 2428−2429.
- Wilson M.R., Krier A., Mao Y. Phase Equilibria in InAsSbP Quaternary Alloys Grown by Liquid Phase Epitaxy // J. of Electronic Materials. 1996. — v. 25, № 9.-P. 1439−1445.
- Ilurioze G.N., Mironov I.F., Titkov A.N. // Soviet Phys.-Semicond. 20 (1986), P. 310.
- Рубцов Э.Р., Сорокин B.C., Кузнецов B.B. Прогнозирование свойств гетероструктур на основе пятикомпонентных твердых растворов АЗВ5//ЖФХ. 1997. — т. 71. № 3. — С. 415−420.
- Айдаралиев М., Зотова Н. В., Карандашев С. А., Матвеев и др. Изопериодные структуры GalnAsSbP/InAs для приборов инфракрасной оптоэлектроники//ФТП. 2002. — т. 36, вып. 8. — С. 1010−1015.
- Кузнецов В.В., Москвин П. П., Сорокин B.C. Неравновесные явления при жидкостной гетероэпитаксии полупроводниковых твердых растворов. -М.: Металлургия, 1991, 175 с.
- Горюнова Н.А. Сложные алмазоподобные полупроводники.- М.: Сов. радио, 1988, 266 с.
- Chang К.Н., Gibala R., Srolovitz D.J. // J. Appl. Phys. 67 (1990), P. 4093.
- Вигдорович B.H., Селин A.A., Ханин B.A. Анализ зависимости свойств от состава для пятикомпонентных твердых растворов // Изв. АН СССР. Неорган, материалы. 1982, — т. 18, № 10. — С. 1697−1699.
- Kozo О., Kazno N., Jotaro М. Experiments and calculation of the AlGaSb ternary phase diagram // J. Electrochem Soc. 1979. — v. 126, № 11. P. 1992−1997.
- Рубцов Э.Р., Сорокин B.C., Кузнецов B.B. Прогнозирование свойств гетероструктур на основе пятикомпонентных твердых растворов АЗВ5 // ЖФХ. 1997. — т. 71, № 3. — С. 415−420.
- Stringfellow G.B. // J. of Electronic Materials. 1981. — v. 10, № 5. -P. 919−936.
- Пригожин И., Дефей P. Химическая термодинамика. Новосибирск: Наука, 1966, 509 с.
- Сорокин B.C., Рубцов Э. Р. Расчет спинодальных изотерм в пятикомпонентных твердых растворах АЗВ5 / /Неорганические материалы. 1993. — т. 29, № 1. — С. 28−32.
- Stringfellow G.B. // J. of Crystal Growth. 1983. — v. 65, N 1. — P. 454 — 462.
- Kobayashi N., Horikoshi Y. // Jpn. J. Appl. Phys. 20 (1981), P. 2301.
- Mani H., Joullie A., Karouta F., Shiller S. // J. Appl. Phys. 59 (1986), P. 2728.
- Лозовский B.H., Лунин Л. С., Аскарян Т. Г. Термодинамический анализ устойчивости пятикомпонентных гетероструктур соединений АЗВ5 // Изв. АН СССР. Неорган, материалы. 1989. — т. 25. — С. 540−546.
- Чарыков Н.А., Литвак A.M., Михайлова М. П. Яковлев Ю.П. Твердый раствор InxGaixAsySbzPi.y.z новый материал инфракрасной оптоэлектроники // ФТП. — 1997. — т. 31, № 4. — С. 410−415.
- Сторонкин А.В. Термодинамика гетерогенных систем. Л.: ЛГУ, ч. 1, 1967, с. 467.
- Guggenheim Е.А. Thermodynamics, North-Holland, 3-th ed. Amsterdam. -1957.-P. 250.64Jordan A.S. //J. Electrochem. Soc. 1972. — v. 119,№ 1. — P. 123−126.
- Казаков А.И., Мокрицкий В. А., Романенко B.H., Хитова Л. Расчет фазовых равновесий в многокомпонентных системах. М.: Металлургия, 1987,136 с.
- Паниш М.Б., Илегемс М. Фазовые равновесия в тройных системах III-V. -Материалы для оптоэлектроники. М.: Мир, 1976, с. 39.
- Кузнецов В.В., Сорокин B.C. // Изв. АН СССР. Сер. Неорг. Материалы. -1980.-т. 16, № 12.-С. 2085−2089.
- Павлова JT.H., Овчинникова H.A. Поярков Н. Б. В. кн. Диаграммы состояния металлических систем. — М.: Наука, 1981, С. 149 — 154.
- Stringfellow G.B. //J. of Crystal Growth. 1974. -v. 21.- P. 21.
- Глазов B.M., Павлова П. М. Химическая термодинамика и фазовые равновесия. М.: Металлургия, 1981, с. 78.
- Селин А.А., Ханин В. А., Вигдорович В. Н. Термодинамический расчет фазовых равновесий для многокомпонентных твердых растворов с эквиатомным катионно анионным соотношением // Докл. АН СССР. -1980. — Т. 252, № 2. — С. 406 — 410.
- Vieland L.J. //Acta Met. 1963.- V. 11.-P. 1377.
- Jordan A.S., Ilegems M. Solid liquid equilibria for quaternary solid solutions involving compound semiconductors in the regular solutions approximation // J. Phys. Chem. Solids. — 1975. — v. 36, № 4. — P. 329−342.
- Плис А.И., Сливина H.A. Лабораторный практикум по высшей математике. М.: Высш. шк., 1994. — 416 е.: ил.
- П. Лукас. Языки программирования. С++ под рукой. Киев. НИПФ «ДиаСофт», 1993.- 176 с, ил.
- Лозовский В.Н., Лунин Л. С., Аскарян Т. Г. Термодинамический расчет фазовых равновесий в пятикомпонентных полупроводниковых системах на основе антимонида галлия // Изв. СКНЦ ВШ. Естеств. науки, — 1988. № 3.- С. 80−86.
- Рубцов Э.Р., Кузнецов В. В., Лебедев А. О. Фазовые равновесия пятерных систем АЗВ5//Неорганические материалы. 1993. — т. 29, № 1. — С. 28−32.
- Pearsall Т. Р, Quillec М., Polack М.А. // Appl. Phys. Lett. 1979. — v. 35, № 4. -P. 342−344.
- Sankaran R., Antypas G.A., Moon R.L. e.a. // J. Vac. Sci. and Technol. 1976. -v. 13, № 4.-P. 932−937.
- Pearsall T.P., Bisaro R., Ansel R., Merenda P. // Appl. Phys. Lett. 1978.- v. 32, № 8. P. 497 — 499.
- Antypas G.A., Houng Y.M., Hyder S.B. // Appl. Phys. Lett. 1978. — v. 33, № 5. -P. 463−465.
- Longo J.T., Harris J.S., Gertner E.R., Chu J.C. // J. Cryst. Growth. 1972.- v. 15, № 2. P. 107.
- Perea E.H., Fonstad C.G. // J. Appl. Phys. 1980. — v. 51, № 1. — P. 331−335.•3 с
- Стрельченко C.C., Лебедев B.B. Соединения, А В : Справочник. М.: Металлургия, 1984. — 144 с.
- Vurgaftman, J. R. Meyer, L. R. Ram-Mohan. Band parameters for III—V compound semiconductors and their alloys // J. of Appl. Phys. 2001. — v. 89, № 11. — P. 5815−5875.
- Fonash S.J. Solar Cell Device Physics. New York: Academic Press, 1981, p. 53.
- Болховитянов Ю.Б., Чикичев С. И. Устойчивость неравновесной границы раздела кристалл-расплав перед жидкофазной гетероэпитаксией соединений АЗВ5. Новосибирск, 1982, с. 5.
- Селин А.А., Ханин В. А. Метод расчета составов равновесных жидких и твердых фаз многокомпонентных полупроводниковых систем // Физ. химия. 1979. — т.53, № 11.-С. 2734.
- Вигдорович С.В., Долгинов JI.M., Малинин А. Ю., Селин А. А. Расчёт четырёхкомпонентных систем с помощью ЭВМ на примере AlGaAsSb // ДАН СССР, Серия Физ. химия. — 1976. — т. 243, № 16. — С. 125.
- М. Ilegems, М.В. Panish. Phase equilibrium in III-V quaternary system -application to AlGaPAs // J. Chem. Solids. 1974. — v.35. — P. 409.
- Кузнецов B.B., Садовски В., Сорокин B.C. // ЖФХ. 1985. — т. 59, № 2. -С. 322−328.97.1shikawa М., Ito R. Substrate induced stabilization of GalnPAs on GaAs and InP //Jap. J. Appl. Phys. 1984. — v. 22. — P. 21 — 22.
- Концевой Ю.А., Литвинов Ю. М., Фаттахов З. А. Пластичность и прочность полупроводниковых материалов и структур. М.: Радио и связь, 1982.-240 с.
- Москвин П. П, Сорокин B.C. // ЖФХ. 1983. — t. LVII, № 12. — С. 2953−2956.
- Рубцов Э.Р., Кузнецов В. В., Лебедев О. А. Фазовые равновесия пятерных систем из АШВУ // Неорганические материалы. 1998. — т.34, № 5. — С. 525−530.
- Люпис К. Химическая термодинамика материалов. Пер. с англ. М.: Металлургия, 1989. — 503 с.
- U. Konig, W. Keck, A. Kriks Contact angles in the liquid phase epitaxy of InP, GalnAs and GalnAsP // J. Crystal Growth 68 (1984), P. 545.
- Кулиш У.М., Борликова Г. В. Смачивание сложных полупроводников металлическими расплавами // Адгезия расплавов и пайка материалов. -1989. -№ 22. -С.11−13.
- Свелин Р.А. Термодинамика твердого состояния. Перев. с англ. М.: Металлургия, 1968. — 316 с.
- Миссол В. Поверхностная энергия раздела фаз в металлах. Пер. с польск.- М.: Металлургия, 1978 г. 176 с.
- Белогуров Б. В//ЖФХ. 1961. — № 35. — С. 2717−2726.108.3адумкин С. Н. Поверхностные явления в расплавах и процессах порошковой металлургии. Киев: изд. АН УССР, 1963.
- Allen B.C. // Trans. Metallurg. Soc., AIME, 1963, 227, s. l 175−1183.
- Дохов M.JI. //ЖФХ. 1981.-т. 55,№ 5.-C. 1324.
- Nakajima K., Ujihara T. et al. Phase diagram calculations for epitaxial growth of GalnAs on InP considering the surface, interfacial and strain energies // J. of Crystal Growth 220 (2000), P. 413.
- Горелик С.С., Дашевский М. Я. Материаловедение полупроводников и диэлектриков. М: Металлургия, 1988. — 574 с.
- Абрамов А.В., Дерягин Н. Г., Третьяков Д. Н., Фалеев Н. Н. Исследование параметров слоев GaAs, выращенных на подложках Si методом жидкофазной эпитаксии // Письма в ЖТФ. 1993. — т. 19, вып. 23.- С.45−49.
- Gertner E.R., Andrews A.M., Bubulac L.O., Cheung D.T. et al. LPE growth of InGaAs on GaSb // J. of Electron. Mater. 1979. — v.8, № 4. — P. 545.
- Воронина Т.И., Лагунова Т. С., Куницына Е. В. и др. Роль свинца при выращивании твердых растворов GalnAsSb методом жидкофазной эпитаксии // ФТП. 2001. — т. 35, вып. 8. — С. 941−948.
- Wang С.А., Choi Н.К., Ransom S.L. High-quantum-efficiency 0.5 eV GalnAsSb/GaSb thermophotovoltaic devices // Appl. Phys. Letters. 1999. -v. 75, № 9. P. 1305−1309.
- Баранов А.Н., Литвак A.M., Моисеев К. Д., Шерстнев В. В., Яковлев Ю. П. Получение твердых растворов In-Ga-As-Sb/GaSb и In-Ga-As-Sb/InAs в области составов, прилегающих к InAs // Журнал прикладной химии. -1994. т. 67, в. 12. — С. 1951−1956.
- Popov A.S., Koinova A.M., Tzeneva S.L. The In-As-Sb phase diagram and LPE growth of InAsSb layers on InAs at extremely low temperatures // J. of Crystal Growth 186 (1998), P. 338−343.
- Мильвидский М.Г., Долгинов Л. М. Гетерокомпозиции на основе многокомпонентных твердых растворов // В кн.: Процессы роста полупроводниковых кристаллов и пленок: Изд. Наука. СО АН СССР. -Новосибирск: 1981. С. 41−52.
- V.A. Mishurnyi, F. de Anda, I.C. Hernandez del Castillo, A.Y. Gorbatchev Temperature determination by solubility measurements and a study of evaporation of volatile components in LPE // Thin Solid Films 340 (1999), P. 24−27.
- Акчурин P.X., Берлинер Л. Б. Информационно-расчетная система для компьютерного моделирования процессов жидкофазной эпитаксии // Материалы электронной техники. 1998. — № 2. С. 51−56.
- Андрушко Л.М., Вознесенский В. А., Каток В. Б. Волоконно-оптические линии связи. Справочник. К.: Тэхника, 1988. — 239 с.
- Вигдорович В.И., Селин А. А., Шутов С. Г., Батура В. П. Термодинамический анализ устойчивости кристаллов соединений A3 В 5 в четырехкомпонентной жидкой фазе // Неорг. Материалы. 1981. — т.17, № 7. — С. 10.
- Кузнецов В.В., Стусь Н. М., Талалакин Т. Н., Рубцов Э. Р. Межфазное взаимодействие и гетероэпитаксия в системе InPAsSb // Кристаллография. 1992. — т. 37, в. 4. — С. 998−1002.
- Mahajan S., Brasen D., DiGiuseppe M.A., Keramidas V.G. et al. Manifestation of melt-carry-over in InP and InGaAsP layers grown by liquid phase epitaxy // Appl. Phys. Lett. 1982. — v.41, № 3. — P. 266−269.
- Болховитянов Ю.Б., Юдаев В. И. Начальные стадии формирования новой3 5фазы при жидкофазной гетероэпитаксии соединений AJBJ. -Новосибирск: 1986. -112 с.
- Броудай И., Мерей Д. Физические основы микротехнологии: пер. с англ.- М.: Мир, 1985.- 496 с.
- М. Aidaraliev, N.V. Zotova, S.A.' Karandashov, B.A. Matveev et al. Spontaneous and Stimulated Emission from InAsSbP/InAs Heterostructures // Phys. Stat. Sol. 1989. — v. l 15. — P. К117-K120.
- Моисеев К.Д., Ситникова A.A., Фалеев H.H., Яковлев Ю. П. Разъединенные гетероструктуры II типа InAs/Galno.nAso^Sb с резкой планарной границей раздела // ФТП. 2000. — т. 34, вып. 12. -С. 1438−1442.
- Баранский П.И., Клочков В. П., Потыкевич И. В. Полупроводниковая электроника. Справочник. К.: «Наукова думка», 1975, С. 318.
- Jou M.J., Cherng Y.T., Stringfellow G.B. // J. Appl. Phys. 64 (1988), P. 1472.
- Shim K., Rabitz H. Electronic and structural properties of the pentanary alloy GaxIn,.xPySbzAs,.y.z//J. of Appl. Phys. 85 (1999), P. 7705−7715.
- B.M. Андреев, B.A. Грилихес, В. Д. Румянцев. Фото электрическое преобразование концентрированного солнечного излучения. — JL: Наука, 1989, С. 52.
- Андреев И.А., Баранов А. Н., Михайлова М. П. и др. Неохлаждаемые фотодиоды на основе InAs/InAsSbP для спектрального диапазона 2−3,5 мкм//Письма в ЖТФ. 1990. — т.16, в. 4. — С. 27−31.