Morfologia suprafeţei şi proprietăţile optice şi fotoelectrice ale heterojoncţiunilor CdTe-GaTe
Закрыть
Articolul precedent
Articolul urmator
689 5
Ultima descărcare din IBN:
2023-05-10 21:44
SM ISO690:2012
SPALATU, Nicolae, EVTODIEV, Igor, CARAMAN, Iuliana, LEONTIE, Liviu, ROTARU, Irina, UNTILA, Dumitru, CARAMAN, Mihail. Morfologia suprafeţei şi proprietăţile optice şi fotoelectrice ale heterojoncţiunilor CdTe-GaTe. In: Integrare prin cercetare şi inovare.: Ştiinţe ale naturii. Ştiinţe exacte , 10-11 noiembrie 2014, Chișinău. Chisinau, Republica Moldova: Universitatea de Stat din Moldova, 2014, R, SNE, pp. 104-108.
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Integrare prin cercetare şi inovare.
R, SNE, 2014
Conferința "Integrare prin cercetare şi inovare"
Chișinău, Moldova, 10-11 noiembrie 2014

Morfologia suprafeţei şi proprietăţile optice şi fotoelectrice ale heterojoncţiunilor CdTe-GaTe


Pag. 104-108

Spalatu Nicolae1, Evtodiev Igor2, Caraman Iuliana3, Leontie Liviu4, Rotaru Irina2, Untila Dumitru2, Caraman Mihail2
 
1 Universitatea Tehnologică Tallinn,
2 Universitatea de Stat din Moldova,
3 Universitatea „Vasile Alecsandri”, Bacău,
4 Universitatea "Alexandru Ioan Cuza", Iaşi
 
 
Disponibil în IBN: 7 aprilie 2020


Rezumat

Monocristalele GaTe sunt compuse din împachetări planare de tipul TeGa-Ga-Te, cu legături ionic-covalente între atomii din interiorul împachetării elementare şi legături polarizaţionale slabe între împachetări. Prezenţa legăturilor slabe dintre straturi, cât şi aranjarea împachetărilor una faţă de alta permit intercalarea atomilor şi a moleculelor în spaţiul dintre planele atomare ale calcogenului (Te), cu formarea compozitelor lamelare de tip 2D. În lucrare se studiază compozitele obţinute prin tratament ale lamelor monocristaline de GaTe în vapori de Cd, la temperatura 650-830 K. Compoziţia materialului obţinut a fost stabilită din analiza diagramelor XRD cu radiaţia CuKα(λ=1,54182 Å). În Fig.1 este prezentată diagrama XRD a compozitului obţinut prin tratament în vapori de Cd a plăcilor de GaTe la temperatura 830 K, timp de 24 de ore. Identificarea liniilor de difracţie după catalogul (ICDD-JCPDS) este prezentată în Tab.1. După cum se vede din acest tabel, eşantionul studiat este compus din cristalite de GaTe, CdTe şi, probabil, mici cantităţi de CdGa2Te4 (linia de difracţie cu 2θ=20,54°). 10 Morfologia suprafeţei a fost studiată cu fascicul de electroni (microscopia SEM), iar compoziţia elementară a compozitului a fost determinată prin metoda emisiei de raze X, caracteristice la excitare cu fascicul de electroni. În Fig. 2, a, b şi c, sunt prezentate imaginile SEM ale suprafeţei eşantioanelor obţinute la temperatura 620 K şi, respectiv, 720 K.Este uşor de observat că la temperatura 620 K, pe suprafaţa plăcii de GaTe se formează două tipuri de clusteri. Analiza compoziţională a acestor clusteri este prezentată în Tab.2.Clusterii de culoare întunecată reprezintă un condensat de Ga, cu mici cantităţi de CdTe, pe când Te este preponderent concentrat în clusteri de culoare albă. Astfel se poate spune că la temperatura 620 K, vaporii de Cd interacţionează cu stratul atomar de Te de la suprafaţă şi stimulează concentrarea telurului în clusteri, următoarele două plane atomare de Ga formează substratul de galiu. În Fig. 2, b, se vede clar structura lamelară a straturilor respective. După cum se vede din Tab.3, compoziţia clusterilor de culoare albă este neomogenă după distribuţia telurului pe suprafaţă. Majorarea temperaturii tratamentului termic al plăcilor de GaTe de la 620 K până la 720 K duce la schimbări cardinale ale structurii şi morfologiei suprafeţei eşantioanelor. Pe suprafața eşantioanelor obţinute la temperatura 720 K, în imaginile SEM sunt vizibile clar două tipuri de zone (Fig.2, c). Analiza compoziţiei elementelor în aceste zone este prezentată în Tab.3. După cum se vede din acest tabel, suprafaţa plăcii de GaTe este acoperită cu clusteri de CdTe cu mici concentrări de Ga. Astfel, zonele de culoare albă sunt compuse din CdTe cu un surplus de Te și Ga, faţă de zonele întunecate care corespund fazei CdTe.În Fig. 2, d, este prezentată imaginea SEM a suprafeței plăcii de GaTe supusă intercalării în vapori de Cd, la temperatura 720 K. După cum se vede din această prezentare, suprafața plăcilor de GaTe este acoperită cu cristalite cu dimensiuni nanometrice de CdTe, care cresc sub formă de straturi.În Fig.3 este prezentat spectrul FL al eşantionului obţinut prin intercalare la temperatura 830 K, timp de 24 de ore. Pentru comparaţie, aici este prezentat spectrul de FL al plăcii de GaTe până la intercalare. Spectrul FL este compus dintr-o bandă de emisie intensă cu maxim la ~1,42 eV, un platou în regiunea 1,25 eV şi o bandă de emisie slabă la ~1,66 eV. Aceste 3 benzi sunt bine cunoscute ca benzi de FL ale straturilor policristaline de CdTe. Platoul din regiunea 1,25 eV se interpretează ca recombinare prin intermediul nivelului de recombinaţie format de oxigen. Prezenţa oxigenului în eşantioane este argumentată prin faptul că în plăcile de GaTe păstrate în atmosferă normală atât pe suprafeţele exterioare, cât şi la interfaţa dintre împachetările elementare se formează oxizi ai telurului. Concluzii Prin tratament termic al plăcilor cristaline de GaTe la temperaturi din intervalul 720-830 K, se formează un compozit din monocristalite de GaTe și CdTe. Cristalitele de CdTe cresc pe direcţia normală la suprafaţa plăcii de GaTe.  Tratamentul plăcilor de GaTe în vapori de Cd la temperatura ≃ 620 K duce la selectarea sub formă de clusteri micrometrici ai telurului. Clusterii de Te se formează pe suprafaţa stratului de Ga. Compozitul de GaTe-CdTe este un material fotoluminescent în regiunea IR apropiat, spectrul de FL al căruia conţine benzile de emisie fotoluminescentă caracteristice straturilor policristaline de CdTe crescute în volum cvasiechilibrat.