Формирование тонких пленок твердых растворов CuхInхZn2-2хSe2 со структурой халькопирита и фоточувствительных элементов на их основе

Abstract

Производство оптоэлектронных приборов и солнечных элементов является направлением науки и промышленности уже более 20 лет. Постоянно увеличивается номенклатура выпускаемых устройств, улучшаются их характеристики. Это происходит за счёт использования новых материалов и усовершенствования технологии производства уже известных. Использование тонкопленочной технологии в фотопреобразователях позволило реализовать новый класс оптоэлектронных приборов. Одними из основных преимуществ использования тонких пленок являются возможность создания приборов толщиной в несколько микрометров, что позволяет существенно снизить расходы материалов, а также применение низкотемпературных процессов на подложках из стекла, нержавеющей стали, полиимида, титана. Важнейшей частью любого фотопреобразователя является активный поглощающий слой. Среди различных вариантов полупроводниковых материалов интерес представляет система твердых растворов CuxInxZn2-2xSe2. Это обусловлено следующими факторами: CuxInxZn2-2xSe2 являются прямозонными полупроводниками с шириной запрещенной зоны, изменяющейся в зависимости от состава от 1,02 эВ для CuInSe2 до 2,67 эВ для ZnSe; высокий коэффициент оптического поглощения α > 104 см-1; высокая радиационная стойкость CuInSe2 и CuxInxZn2-2xSe2; использование цинка позволяет снизить стоимость тонких пленок. Указанные свойства обуславливают перспективность исследований тонких пленок CuxInxZn2-2xSe2 при реализации различных технических устройств: фотодетекторов естественного излучения, тонкопленочных солнечных элементов.