Фото-электрохимические характеристики халькопирита Cu(In<sub>0.6</sub>Ga<sub>0.4</sub>)<sub>3</sub>Se<sub>5</sub>

Аннотация

УДК 544

 

Соединение Cu(In0.6Ga0.4)3Se5, полученное синтезом в запаянной трубке, является широкозонным полупроводником, который кристаллизуется, приобретая халькопиритную структуру р-типа с прямым переходом 1,42 эВ. При транспорте, проявляются полупроводниковые характеристики полученного соединения, которые не являются его собственными, изначально присущими, а, скорее, приобретенными вследствие наличия вакансий селена; его проводимость хорошо описывается перескоком полярона малого радиуса: σ = σ0exp{-29/kT}(Ω×cм)-1, с эффективной массой  ~ 2 m0. Его тепловая энергия отрицательна и почти не изменяется при изменениях температуры, что можно объяснить тем, что механизм теплопроводности зависит от перескоков полярона. Анализируемое соединение обладает химической устойчивостью в широком диапазоне значений pH. Полулогарифмический график в растворе KOH показывает плотность тока при перескоке 27 µA×cм-2 и вероятность коррозии -0,204 VSCE. Емкостное сопротивление (C-2–V) показывает линейное поведение, характерное для проводимости n-типа, откуда можно определить вероятность плоской зоны как -0,530 VSCE и плотность электронов как 3,49 ´ 1020-3. На диаграмме Найквиста приведен полукруг из-за преобладания вклада внутренней структуры (= 127 Ω×см2) и низкой плотности поверхностных состояний. Центр расположен ниже реальной оси, с углом наклона пели 12°, за счет постоянного элемента фазы (ПЭФ). Прямая линия в области низких частот объясняется диффузией Вартбурга.

 

Ключевые слова: халькопирит Cu(In0.6Ga0.4)3Se5, перескок полярона малого радиуса, фотоэлектро-химические характеристики, электрохимическая импедансная спектроскопия.

PDF (English)