Фотоэлектрический преобразователь лазерного излучения λ=1064 нм на основе GaInAsP/InP
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation , FFUG-2024-0026
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation , FSRM-2023-0010
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation , FSRM-2023-0006
Гаврилов К.А.1, Евстропов В.В.1, Калюжный Н.А.1, Минтаиров М.А.1, Минтаиров С.А.1, Надточий А.М.2, Нахимович М.В.1, Пирогов Е.В.2, Салий Р.А.1, Шварц М.З.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия

Email: mintairov@scell.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 30 апреля 2025 г.
В окончательной редакции: 8 сентября 2025 г.
Принята к печати: 11 ноября 2025 г.
Выставление онлайн: 25 декабря 2025 г.
Методом металлорганической газофазной эпитаксии выращены слои InAsP и GaInAsP на подложках InP. Проведенные исследования методами фотолюминесценции, рентгеновской дифрактометрии, а также энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии позволили определить условия выращивания слоев Ga0.26In0.74As0.5P0.5 с параметром рассогласования Δ a/a=2000 ppm и шириной запрещенной зоны 1.04 эВ (край поглощения 1190 нм). На основе таких слоев была выращена структура фотопреобразователя лазерного излучения для λ=1064 нм. Проведенные измерения и расчет позволяют спрогнозировать значение кпд такой структуры на уровне 40 % при плотности падающей мощности лазерного излучения с λ=1064 нм до 30-50 Вт/см2 и 46 % в случае увеличения ширины запрещенной зоны поглощающих слоев GaInAsP до 1.16 эВ (край поглощения 1070 нм). Ключевые слова: фотопреобразователь лазерного излучения, МОСГФЭ, спектральная характеристика, математическое моделирование.
- H.D. Law, W.W. Ng, K. Nakano, P.D. Dapkus, D.R. Stone. IEEE Electron Dev. Lett., 2 (2), 26 (1981). DOI: 10.1109/EDL.1981.25327
- H. Liu, Y. Zhang, Y. Hu, Z. Tse, J. Wu. Power Electron. Drives, 6 (41), 167 (2021). DOI: 10.2478/pead-2021-0010
- J.J. Yin, Y.R. Sun, A.C. Wang, S.Z. Yu, J.S. Wang, Q.X. Fu, J. Qin, Y.H. Han, W. Zhang, S.M. Zhang, C. Xue, J.R. Dong. IEEE Electron Dev. Lett., 43 (8), 1291 (2022). DOI: 10.1109/LED.2022.3183833
- M.A. Green, J. Zhao, A. Wang, S.R. Wenham. IEEE Electron Dev. Lett., 13, 317 (1992)
- N.A. Kalyuzhnyy, V.M. Emelyanov, V.V. Evstropov, S.A. Mintairov, M.A. Mintairov, M.V. Nahimovich, R.A. Salii, M.Z. Shvarts. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 217, 110710 (2020). DOI: 10.1016/j.solmat.2020.110710
- C. Pellegrino, H. Helmers, J. Ohlmann, O. Hohn, D. Lackner. In: 2023 13th Eur. Space Power Conf. (ESPC), Elche, Spain: IEEE, Oct. 2023, pp. 1-4. DOI: 10.1109/ESPC59009.2023.10298134
- В.М. Андреев. Соврем. электрон., 6, 28 (2014)
- I. Vurgaftmana, J.R. Meyer, L.R. Ram-Mohan. J. Appl. Phys., 89 (11), 5815 (2001)
- C.А. Минтаиров, В.М. Андреев, В.М. Емельянов, Н.А. Калюжный, Н.К. Тимошина, М.З. Шварц, В.М. Лантратов. ФТП, 44 (8), 1118 (2010)
- M.A. Mintairov, V.V. Evstropov, S.A. Mintairov, M.V. Nakhimovich, R.A. Salii, M.Z. Shvarts, N.A. Kalyuzhnyy. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 264, \#112619 (2024). DOI: 10.1016/j.solmat.2023.112619
- P. Wurfel. Physics Of Solar Cells: From Principles To New Concepts (Weinheim, Wiley-VCH, 2005)
- М.А. Минтаиров, В.В. Евстропов, Н.А. Калюжный, С.А. Минтаиров, Н.Х. Тимошина, М.З. Шварц, В.М. Лантратов. ФТП, 46 (8), 1074 (2012)
- H. Helmers, E. Oliva, M. Schachtner, G. Mikolasch, L.A. Ruiz-Preciado, A. Franke, J. Bartsch. Progr. Photovolt.: Res. Appl., 32, 636 (2024)