本文選題：中間帶 + 離子注入　； 參考：《物理學(xué)報》2014年23期

【摘要】：II-VI和III-V族高失配合金半導(dǎo)體是新型高效中間帶太陽電池的優(yōu)選材料體系,但中間帶的形成及其能帶調(diào)控等關(guān)鍵問題仍未得到有效解決.采用氧離子注入方式,在非平衡條件下對碲化鋅(Zn Te)單晶材料實現(xiàn)了等電子摻雜,深入研究了離子注入對Zn Te:O材料的微觀結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性的影響.研究表明:注入合適濃度的氧離子(2.5×1018cm-3)將會形成晶格應(yīng)變,并誘導(dǎo)1.80 e V(導(dǎo)帶下0.45 e V)中間帶的產(chǎn)生;而較高濃度(2.5×1020cm-3)的氧離子會導(dǎo)致Zn Te注入層表面非晶化,并增強與鋅空位相關(guān)的深能級(～1.6 e V)發(fā)光.時間分辨光致發(fā)光結(jié)果顯示,離子注入誘導(dǎo)形成的中間帶主要是和氧等電子陷阱束縛的局域激子發(fā)光有關(guān),載流子衰減壽命較長(129 ps).因此,需要降低晶格紊亂度和合金無序,實現(xiàn)電子局域態(tài)向擴展態(tài)的轉(zhuǎn)變,從而有效調(diào)控中間帶能帶結(jié)構(gòu).
[Abstract]:II-VI and III-V high mismatch alloy semiconductors are a new type of high-efficient intermediate band solar cell material system, but the formation of intermediate band and its energy band regulation and other key problems have not been effectively resolved. The effect of ion implantation on the microstructure and optical properties of ZnTe single crystal has been studied by using oxygen ion implantation method under the condition of non-equilibrium, and the effect of ion implantation on the microstructure and optical properties of Zn Teo single crystal has been studied. The results show that the lattice strain will be induced by the implantation of oxygen ions at a suitable concentration of 2.5 脳 1018cm-3, and the formation of the intermediate band of 1.80 EV (0.45 EV under the conduction band) will be induced, while the higher concentration of oxygen ions of 2.5 脳 1020cm-3 will lead to the surface non-crystallization of ZnTe implanted layer. The deep energy levels associated with zinc vacancy are enhanced by 1.6 EV). The results of time-resolved photoluminescence show that the intermediate band induced by ion implantation is mainly related to the localized exciton emission from oxygen and other electron traps, and the carrier decay lifetime is longer than 129ps/ m. Therefore, it is necessary to reduce the degree of lattice disorder and alloy disorder, realize the transition from the electronic localized state to the extended state, so as to effectively regulate the intermediate band structure.
【作者單位】： 南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院;Department
【基金】：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(批準號:2011CB302003) 國家自然科學(xué)基金(批準號:61025020,60990312,61274058,61322403,61271077,11104130,11104134) 江蘇省自然科學(xué)基金(批準號:BK2011437,BK2011556,BK20130013) 江蘇省高等學(xué)校優(yōu)勢學(xué)科發(fā)展項目 澳大利亞研究基金會創(chuàng)新項目(批準號:DP1096918)資助的課題~~
【分類號】：TM914.4;TN304

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本文編號：2027989