クロライドで活性化されたCdSe薄膜の放射性欠陥
Abasi Abudulimu1, Xiaoming Wang1, Tyler Brau1
1Wright Center for Photovoltaics Innovation and Commercialization (PVIC), Department of Physics and Astronomy, The University of Toledo, Toledo, Ohio 43606 United States.
カドミウム塩化物 (CdCl2) 退火は,多孔性カドミウムセレニド (CdSe) を密集したポリ結晶に変換し,欠陥に関連するエネルギー損失を大幅に削減します. このプロセスは,光学帯域のエッジを鋭くし,ワイドギャップカルコゲニド装置の放射線経路を明確にします.
科学分野:
- 材料科学 材料科学とは
- 固体物理 固体物理学
- 半導体デバイスの物理 半導体デバイスの物理
背景:
- 欠陥再結合は,ワイドギャップのSeベースのカルコゲニド装置の主要な制限です.
- これらの材料における放射線経路に対する塩化物活性化の正確な影響は,完全に理解されていません.
研究 の 目的:
- カドミウム塩化物 (CdCl2) の解熱が,カドミウムセレニド (CdSe) の微細構造と光電子特性にどのように影響するか調査する.
- 異なる放出チャネルのメカニズムとその関係とCdSeの欠陥の解明.
主な方法:
- 蒸発したCdSeをCdCl2.2でアニリングする.
- 温度および流動に依存する光発光 (PL) スペクトロスコピー.
- 時間解 PL,ハイパースペクトルマッピング,ハイブリッド密度関数理論 (DFT) の計算.
主要な成果:
- CdCl2アニニングにより,多孔性のCdSeナノ粒子が密度の高いマイクロメートルスケールのポリクリスタルに変換されました.
- ウルバッハエネルギーは300Kで85から17meVに低下し,より鋭い光学帯域のエッジを示しました.
- エキソニック,フリーキャリア,および特定のマイクロ構造と関連した持続的な赤外線帯を含む3つの異なる放射チャンネルが特定されました.
結論:
- CdCl2アニニングは,CdSe.の材料品質と光学特性を大幅に改善します.
- セレニウム-空白,カドミウム-空白-塩素複合体などの欠陥複合体は,観測された放射帯に関与しています.
- これらの欠陥経路を理解することで,ワイドギャップカルコゲニド装置の損失を軽減する戦略が提供されます.
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