Вышедшие номера
Латеральный фотовольтаический эффект в структуре Fe3O4/SiO2/n-Si: влияние толщины слоя SiO2
Писаренко Т.А.1, Цуканов Д.А.1,2, Балашев В.В.1,2, Яковлев А.А.1
1Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток, Россия
2Дальневосточный федеральный университет, Владивосток, Россия
Email: tata_dvo@iacp.dvo.ru
Поступила в редакцию: 22 апреля 2024 г.
В окончательной редакции: 20 декабря 2024 г.
Принята к печати: 18 февраля 2025 г.
Выставление онлайн: 24 марта 2025 г.

Представлено исследование латерального фотовольтаического эффекта в структуре Fe3O4/SiO2/n-Si с толщиной слоя оксида кремния 2 и 5 nm. Показано, что увеличение толщины слоя SiO2 в исследуемой структуре приводит к изменению вида зависимостей чувствительности и нелинейности латерального фотонапряжения от толщины пленки Fe3O4, а также формы сигналов фотоотклика при импульсном освещении. Установлено, что изменение фоточувствительности в структуре Fe3O4/SiO2/n-Si с увеличением толщины SiO2 обусловлено как влиянием поверхностных и интерфейсных состояний на границе раздела SiO2/n-Si, так и перераспределением проводимости каналов. Наличие экстремумов на толщинной зависимости фотовольтаических характеристик связано с квантово-размерным эффектом, модулирующим высоту встроенного барьера. Ключевые слова: оптоэлектронные устройства, фотовольтаический эффект, фотоотклик, магнетит, коемний.
  1. J.T. Wallmark. Proc. IRE, 45 (4), 474 (1957). DOI: 10.1109/JRPROC.1957.278435
  2. G. Lucovsky. J. Appl. Phys., 31 (6), 1088 (1960). DOI: 10.1063/1.1735750
  3. П.П. Коноров, Ю.А. Тарантов. Ученые записки ЛГУ, Сер. физических наук, 370 (17), 114 (1974)
  4. T. Shikama, H. Niu, M. Takai. Jpn. J. Appl. Phys., 23 (10R), 1314 (1984). DOI: 10.1143/JJAP.23.1314
  5. А. Самарин. Электронные компоненты, 7, 103 (2003)
  6. W.C. Ma, A.A. Rizzi, R.L. Hollis. Proc. 2000 ICRA. Millennium Conference. IEEE International Conference on Robotics and Automation. Symposia Proceedings (Cat. No. 00CH37065). V. 2. IEEE, 2000), DOI: 10.1109/ROBOT.2000.844828
  7. E. Fortunato, G. Lavareda, R. Martins, F. Soares, L. Fernandes. Sens. Actuators A: Phys., 51 (2-3), 135 (1995). DOI: 10.1016/0924-4247(95)01214-1
  8. J. Henry, J. Livingstone. J. Phys. D: Appl. Phys., 41 (16), 165106 (2008). DOI: 10.1088/0022-3727/41/16/165106
  9. W. Wang, J. Lu, Z. Ni. Nano Res., 14, 1889 (2021). DOI: 10.1007/s12274-020-2917-3
  10. C. Yu, H. Wang. Sensors, 10 (11), 10155 (2010). DOI: 10.3390/s101110155
  11. S. Qiao, B. Liang, J. Liu, G. Fu, S. Wang. J. Phys. D.: Appl. Phys., 54 (15), 153003 (2021). DOI: 10.1088/1361-6463/abd433
  12. Т.А. Писаренко, В.В. Коробцов, А.А. Димитриев, В.В. Балашев, В.В. Железнов. ФТТ, 64 (8), 1101 (2022). DOI: 10.21883/FTT.2022.08.52714.363 [T.A. Pisarenko, V.V. Korobtsov, A.A. Dimitriev, V.V. Balashev. Physics Solid State, 64 (8), 1111 (2022). DOI: 10.21883/PSS.2022.08.54635.363]
  13. H. Nguyen, A.R.M. Foisal, T. Nguyen, T. Dinh, E.W. Streed, N.T. Nguyen, D.V. Dao. J. Phys. D.: Appl. Phys., 54 (26), 265101 (2021). DOI: 10.1088/1361-6463/abf3ff
  14. J. Dai, L. Spinu, K.Y. Wang, L. Malkinski, J. Tang, J. Phys. D.: Appl. Phys., 33 (11), L65 (2000). DOI: 10.1088/0022-3727/33/11/101
  15. W.B. Mi, E.Y. Jiang, H.L. Bai. J. Appl. Phys., 107 (10), 103922 (2010). DOI: 10.1063/1.3429082
  16. V.A. Vikulov, A.A. Dimitriev, V.V. Balashev, T.A. Pisarenko, V.V. Korobtsov. Mater. Sci. Eng., B 211, 33 (2016). DOI: 10.1016/j.mseb.2016.05.014
  17. Т.А. Писаренко, В.В. Балашев, В.А. Викулов, А.А. Димитриев, В.В. Коробцов. ФТТ, 60 (7), 1311 (2018). DOI: 10.21883FTT.2018.07.46114.037 [T.A. Pisarenko, V.V. Balashev, V.A. Vikulov, A.A. Dimitriev, V.V. Korobtsov. Physics Solid State, 60, 1316 (2018). DOI: 10.1134/S10637834l8070223]
  18. T.A. Pisarenko, V.V. Korobtsov, V.V. Balashev, A.A. Dimitriev, S.V. Bondarenko. Solid State Phenom., 312, 98 (2020). DOI: 10.4028/www.scientific.net/SSP.312.98
  19. T.A. Pisarenko, V.V. Korobtsov, V.V. Balashev, A.A. Dimitriev. Solid State Phenom., 312, 92 (2020). DOI: 10.4028/www.scientific.net/SSP.312.92
  20. T.A. Pisarenko, V.V. Balashev, V.V. Korobtsov, A.A. Dimitriev. Defect Diffus. Forum, 386, 137 (2018). DOI: 10.4028/www.scientific.net/DDF.386.137
  21. V.V. Shchennikov, S.V. Ovsyannikov. J. Phys.: Condens. Matter., 21 (27), 271001 (2009). DOI: 10.1088/0953-8984/21/27/271001
  22. F. Walz. J. Phys.: Condens. Matter., 14 (12), R285 (2002). DOI: 10.1088/0953-8984/14/12/203
  23. H. Kobayashi, Asuha, O. Maida, M. Takahashi, H. Iwasa. J. Appl. Phys., 94 (11), 7328 (2003). DOI: 10.1063/1.1621720
  24. Y. Ishizaka, J. Shiraki. Electrochem. Soc., 133 (4), 666 (1986). DOI: 10.1149/1.2108651
  25. N.F. Mott, S. Rigo, F. Rochet, A.M. Stoneham. Philos. Mag. B, 60 (2), 189 (1989). DOI: 10.1080/1364281890821119
  26. H.Z. Massoud, J.D. Plummer, E.A. Irene. J. Electrochem. Soc., 132 (11), 2685 (1985). DOI: 10.1149/1.2113648
  27. T. Matsumoto, H. Nakajima, D. Irishika, T. Nonaka, K. Imamura, H. Kobayashi. Appl. Surf. Sci., 395, 56 (2017). DOI: 10.1016/j.apsusc.2016.06.001
  28. H. Fukuda, M. Yasuda, T. Iwabuchi, S. Kaneko, T. Ueno, I. Ohdomari. J. Appl. Phys., 72 (5), 1906 (1992). DOI: 10.1063/1.351665
  29. J. Shewchun, D. Burk, M.B. Spitzer. IEEE Trans. Electron Devices, 27 (4), 705 (1980). DOI: 10.1109/T-ED.1980.19926
  30. F.K. Schulte. Surf. Sci., 55 (2), 427 (1976). DOI: 10.1016/0039-6028(76)90250-8
  31. C. Li, W. Chen, M. Li, Q. Sun, Y. Jia. New J. Phys., 17 (5), 053006 (2015). DOI: 10.1088/1367-2630/17/5/053006
  32. F. Lavini, A. Calo, Y. Gao, E. Albisetti, T. Cao, G. Li, C. Aruta, E. Riedo. Nanoscale, 10 (17), 8304 (2018). DOI: 10.13140/RG.2.2.29012.45445
  33. Н.Д. Жуков, В.Ф. Кабанов, А.И. Михайлов, Д.С. Мосияш, А.А. Хазанов, М.И. Шишкин, ФТП, 52 (1), 83 (2018). DOI: 10.21883/FTP.2018.01.45323.8515 [N.D. Zhukov, V.F. Kabanov, A.I. Mihaylov, D.S. Mosiyash, Ya.E. Pereverzev, A.A. Hazanov, M.I. Shishkin. Semiconductors, 52, 78 (2018). DOI: 10.1134/S1063782618010256]
  34. S. Taketomi, H. Takahashi, N. Inaba, H. Miyajima. J. Phys. Soc. Jpn., 60 (10), 3426 (1991). DOI: 10.1143/JPSJ.60.3426
  35. X. Liu, S.B. Zhang, X.C. Ma, J.F. Jia, Q.K. Xue, X.H. Bao, W.X. Li. Appl. Phys. Lett., 93 (9), 093105 (2008). DOI: 10.1063/1.2977529
  36. J.T. Drotar, T.M. Lu, G.C. Wang. J. Appl. Phys., 96 (12), 7071 (2004). DOI: 10.1063/1.1811785
  37. L.B. Freeman, W.E. Dahlke. Solid-State Electron., 13 (11), 1483 (1970). DOI: 10.1016/0038-1101(70)90084-5
  38. E.H. Sondheimer, Adv. Phys., 50 (6), 499 (2001). DOI: 10.1080/00018730110102187
  39. X. Wang, B. Song, M. Huo, Y. Song, Z. Lv, Y. Zhang, Y. Wang, Y. Song, J. Wen, Y. Sui. J. Tang, RSC Adv., 5 (80), 65048 (2015). DOI: 10.1039/C5RA11872G
  40. A.M. Cowley, S.M. Sze. J. Appl. Phys., 36 (10), 3212 (1965). DOI: 10.1063/1.1702952
  41. A.E. Iverson, D.L. Smith. IEEE Trans. Electron Devices, 34 (10), 2098 (1987). DOI: 10.1109/T-ED.1987.23203
  42. W.S. Levine. The control handbook (Jaico Publishing House, Mumbai, 1999), v. 1, p. 158

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.