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.
- J.T. Wallmark. Proc. IRE, 45 (4), 474 (1957). DOI: 10.1109/JRPROC.1957.278435
- G. Lucovsky. J. Appl. Phys., 31 (6), 1088 (1960). DOI: 10.1063/1.1735750
- П.П. Коноров, Ю.А. Тарантов. Ученые записки ЛГУ, Сер. физических наук, 370 (17), 114 (1974)
- T. Shikama, H. Niu, M. Takai. Jpn. J. Appl. Phys., 23 (10R), 1314 (1984). DOI: 10.1143/JJAP.23.1314
- А. Самарин. Электронные компоненты, 7, 103 (2003)
- 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
- 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
- J. Henry, J. Livingstone. J. Phys. D: Appl. Phys., 41 (16), 165106 (2008). DOI: 10.1088/0022-3727/41/16/165106
- W. Wang, J. Lu, Z. Ni. Nano Res., 14, 1889 (2021). DOI: 10.1007/s12274-020-2917-3
- C. Yu, H. Wang. Sensors, 10 (11), 10155 (2010). DOI: 10.3390/s101110155
- 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
- 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]
- 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
- 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
- W.B. Mi, E.Y. Jiang, H.L. Bai. J. Appl. Phys., 107 (10), 103922 (2010). DOI: 10.1063/1.3429082
- 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
- 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]
- 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
- 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
- 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
- V.V. Shchennikov, S.V. Ovsyannikov. J. Phys.: Condens. Matter., 21 (27), 271001 (2009). DOI: 10.1088/0953-8984/21/27/271001
- F. Walz. J. Phys.: Condens. Matter., 14 (12), R285 (2002). DOI: 10.1088/0953-8984/14/12/203
- H. Kobayashi, Asuha, O. Maida, M. Takahashi, H. Iwasa. J. Appl. Phys., 94 (11), 7328 (2003). DOI: 10.1063/1.1621720
- Y. Ishizaka, J. Shiraki. Electrochem. Soc., 133 (4), 666 (1986). DOI: 10.1149/1.2108651
- N.F. Mott, S. Rigo, F. Rochet, A.M. Stoneham. Philos. Mag. B, 60 (2), 189 (1989). DOI: 10.1080/1364281890821119
- H.Z. Massoud, J.D. Plummer, E.A. Irene. J. Electrochem. Soc., 132 (11), 2685 (1985). DOI: 10.1149/1.2113648
- 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
- H. Fukuda, M. Yasuda, T. Iwabuchi, S. Kaneko, T. Ueno, I. Ohdomari. J. Appl. Phys., 72 (5), 1906 (1992). DOI: 10.1063/1.351665
- J. Shewchun, D. Burk, M.B. Spitzer. IEEE Trans. Electron Devices, 27 (4), 705 (1980). DOI: 10.1109/T-ED.1980.19926
- F.K. Schulte. Surf. Sci., 55 (2), 427 (1976). DOI: 10.1016/0039-6028(76)90250-8
- 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
- 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
- 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]
- S. Taketomi, H. Takahashi, N. Inaba, H. Miyajima. J. Phys. Soc. Jpn., 60 (10), 3426 (1991). DOI: 10.1143/JPSJ.60.3426
- 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
- J.T. Drotar, T.M. Lu, G.C. Wang. J. Appl. Phys., 96 (12), 7071 (2004). DOI: 10.1063/1.1811785
- L.B. Freeman, W.E. Dahlke. Solid-State Electron., 13 (11), 1483 (1970). DOI: 10.1016/0038-1101(70)90084-5
- E.H. Sondheimer, Adv. Phys., 50 (6), 499 (2001). DOI: 10.1080/00018730110102187
- 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
- A.M. Cowley, S.M. Sze. J. Appl. Phys., 36 (10), 3212 (1965). DOI: 10.1063/1.1702952
- A.E. Iverson, D.L. Smith. IEEE Trans. Electron Devices, 34 (10), 2098 (1987). DOI: 10.1109/T-ED.1987.23203
- 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.