Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Особливості оптичного поглинання сплавів Cu2Se - HgSe - GeSe2

Тип Реферат
Предмет Астрономия
Просмотров
1012
Размер файла
261 б
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Особливості оптичного поглинання сплавів Cu2Se - HgSe - GeSe2

Особливості оптичного поглинання сплавів Cu2Se - HgSe - GeSe2

Вступ

Науковці та інженери все більше цікавляться склоподібними напівпровідниками. Це пов’язано з тим, що ці матеріали мають широке практичне застосування в мікроелектроніці, а також є цікавими з теоретичної точки зору в плані подальшого розвитку теорії невпорядкованих конденсованих систем. До таких матеріалів належать халькогенідні стекла.

Одержані стекла володіють цікавим комплексом властивостей і є перспективними для практичного застосування [1]. З метою одержання нових склоподібних матеріалів, а також розширення спектра їх використання проведено дослідження величини області склоутворення і досліджено особливості краю поглинання стекол у квазіпотрійній системі Cu2Se - HgSe - GeSe2.

Експериментальні результати та обговорення

Дослідження спектрального розподілу коефіцієнта поглинання проводилося за стандартною методикою із синхронним детектуванням. Для дослідження готувалися зразки завтовшки 0,01 – 0,015 см. Обробка поверхні відбувалася механічним способом із використанням алмазних паст різного ступеня зернистості. Для дослідження були взяті сплави по ізоконцентратах HgSe та Cu2Se:

1) (0 - 8) мол. % Cu2Se, (77 - 69) мол. % GeSe2, 23 мол. % HgSe

2) (19 - 38) мол. % HgSe, (76 - 57) мол. % GeSe2, 5 мол. % Cu2Se

На рис. 1 – 4 подано графіки залежності коефіцієнта поглинання a(см-1) від довжини хвилі l (nm), залежно від складу при температурах Т=77К та Т=290К.



Усі досліджувані зразки характеризуються прозорістю в інфрачервоній області спектра та експоненційним спадом коефіцієнта поглинання на краю фундаментального поглинання. Ці властивості є характерними для халькогенідних стекол. За даними спектрального розподілу коефіцієнта поглинання побудовано залежності оптичної енергії іонізації від складу (рис. 5, 6).

(Енергія оптичної іонізації визначалася за точкою порога рухливості, означеної за Моттом [2]). При збільшенні вмісту Cu2Se у сплавах (рис. 5) енергія оптичної іонізації зменшується. До того ж в інтервалі (0 – 4) мол.% Cu2Se енергетична щілина зменшується плавно, вище 4 мол.% Cu2Se проявляється різке зменшення Еg при Т=77 К та Т=290 К. Як випливає з експерименту, на межі склоутворення (5 мол. % Cu2Se – 19 мол. % HgSe – 76 мол. % GeSe2 та 5 мол. % Cu2Se – 38 мол. % HgSe – 57мол. % GeSe2) Еg набуває мінімального значення (рис. 6) при Т=77К та Т=290К. На рис. 6 також спостерігається максимум оптичної енергії іонізації поблизу 25 мол. % HgSe. Цей висновок підтверджує також рис. 5, оскільки сплави зі складом 6 мол. % Cu2Se – 23 мол. % HgSe – 71мол. % GeSe2 та 8 мол. % Cu2Se – 23мол. % HgSe – 69 мол. % GeSe2 перебувають на межі склоутворення, а енергія оптичної іонізації для них є найменшою.

Важливою характеристикою при дослідженні оптичного поглинання є вплив температури на величину a та Eg. Проаналізуємо зміну температури сплаву як температурну деформацію. Найбільше вплив температури на край поглинання проявляється в зсуві порога поглинання внаслідок зміни ширини забороненої зони [3]. Температура викликає зміну міжатомної відстані (у кристалах сталої решітки а0). Такі зміни можна здійснити не лише температурною деформацією D(Т), а й деформацією тиску D(Р). Бардін і Шоклі [4] показали, що зміни щодо енергетичного рівня при малих деформаціях можна описати за допомогою тензора деформаційного потенціалу Еij.

d Е(r) = , (1)

де Wij(r) – тензор деформації;

d Е(r) зміна енергії рівня в точці r.

Для випадку однорідної температурної деформації D(Т) ширина забороненої зони визначається співвідношенням:

Eg(T) = Eg(0) + [Ea,c(T) - Ea,v(T)] + (E1,c - E1,v) D(T), (2)

де: D(T) = dT – температурний коефіцієнт розширення;

Ea,с, Ea,v – енергія країв зони;

Е1 – коефіцієнт, який характеризує зміну положення рівня, залежно від температури Т.

Із виразу (2) одержимо:

. (3)

Температурну деформацію досліджено при вимірюванні залежності a(l) (a (см-1) – коефіцієнт поглинання) на краю фундаментального поглинання при температурах Т = 77 та Т = 290 К. У сплавах системи Cu2Se – HgSe – GeSe2 виявлено зсув краю поглинання. Причому при пониженні температури до рідкого азоту (Т = 77 К) енергія оптичної іонізації Еg як збільшувалась, так і зменшувалася, залежно від складу зразків. Наприклад, у стеклах (0 – 4) мол. % Cu2Se – 23 мол. % HgSe – (77 – 73) мол. % GeSe2 при пониженні температури Eg зростає, в стеклах (6 – 8) мол. % Cu2Se – 23 мол. % HgSe – (71 – 69) мол. % GeSe2 – зменшується (рис. 5).

У багатодолинному напівпровіднику різні долини характеризуються різними коефіцієнтами Е1,с, Е1,v (формула 3). Тому можливі випадки:

1) > 0; 2) < 0; 3) = 0.

Найбільш поширений є випадок 2. Для сплавів, досліджених у цій статті, значення подано в таблиці 2.

Таблиця 2

Залежність температурної деформації від складу

Склад, мол. %

Cu2Se

HgSe

GeSe2

0

23

77

-11,55*10-4

2

23

75

-9,61*10-4

4

23

73

-11,50*10-4

6

23

71

1,41*10-4

8

23

69

2,72*10-4

5

19

76

-1,033*10-4

5

24

71

0,657*10-4

5

28,5

66,75

0,188*10-4

5

33,25

61,75

-1,643*10-4

5

38

57

-0,516*10-4

Як видно із таблиці 2, набуває як додатних, так і від’ємних значень. Вираз (2) допускає можливість таких випадків.

Порівняємо спектральний розподіл коефіцієнта поглинання стекол за ізоконцентра-тами (мол. % Cu2Se = const) при різних температурах: Т=77К та Т=290К (рис. 7). На ділянці з енергією фотонів вище “експоненційного хвоста” спостерігається зменшення коефіцієнта поглинання при температурі рідкого азоту, порівняно зі значенням a при нормальних умовах. Те ж саме відбувається на ділянці графіка в інфрачервоній області спектра при l > 1,9 мкм. Як відомо, коефіцієнт поглинання пропорційний інтегралу за усіма можливими параметрами станів, що розділені енергією hn, від добутку густин початкових і кінцевих станів [5]. Крім того, якщо переходи відбуваються за участю фононів, то коефіцієнт a пропорційний ймовірності взаємодії з фононами, яка сама є функцією числа фононів N­p енергією Ep, тобто ¦(Np). Завдяки вищевикладеним міркуванням, кінцева формула коефіцієнта поглинання для переходів з поглинанням фонона має вигляд:

a(hn) ~ Np×( hn – Eg + Ep)2 (4)

Формула (4) визначає залежність a = a(hn) для непрямих переходів між непрямими долинами.

Np= – число фононів, що підлягає статистиці Бозе – Ейнштейна.

Таку ж залежність a(hn) отримали Н. Мотт і Е. Девіс [2] для склоподібних напівпровідників із енергією hn вище “експонеційного хвоста”:

a(hn) ~ ( hn – E0)2,

де Е0 – величина щілини рухливості.

Висновки

Відомо, що при низьких температурах густина фононів невелика, тому при зменшенні Np у формулі (4), a(hn) теж зменшується, що і спостерігається експериментально. Зміну знака (3) для різного компонентного складу стекол (табл. 2) можна пов’язати із заміною одних переходів між енергетичними рівнями іншими. Енергія оптичної іонізації Eg в ізоконцентратах HgSe та Cu2Se (рис. 5, 6) зменшується і набуває мінімального значення при наближенні до межі склоутворення.

Література

1. Olekseyuk D., Parasyuk O.V., Bozhko V.V., Petrus' I.I., Halyan V.V. Physico-chemical and physical properties of glasses of the HgSe - GeSe2 system // J. Functional materials. 1999.– № 3.– Р. 550553.

2. Мотт Н., Девис Э. Электронные процессы в некристалических веществах: Т.1. Пер. с анг. – М.: Мир, 1974. 472 с.

3. Оптические свойства полупроводников / Под ред. Р. Уиллардсона, И.А. Бира. – М.: Мир, 1970. 368 с.

4. Bardeen J., Shocley W. // Phys. rev. – 1950. – № 80. – Р. 72

5. Панков Ж. Оптические процессы в полупроводниках. – М.: Мир, 1973. – 456 с.


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
159599
рейтинг
icon
3275
работ сдано
icon
1404
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
156450
рейтинг
icon
6068
работ сдано
icon
2737
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
105734
рейтинг
icon
2110
работ сдано
icon
1318
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
63 457 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
Филиал государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования Московской област
Спасибо Елизавете за оперативность. Так как это было важно для нас! Замечаний особых не бы...
star star star star star
РУТ
Огромное спасибо за уважительное отношение к заказчикам, быстроту и качество работы
star star star star star
ТГПУ
спасибо за помощь, работа сделана в срок и без замечаний, в полном объеме!
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

решить 6 практических

Решение задач, Спортивные сооружения

Срок сдачи к 17 дек.

только что

Задание в microsoft project

Лабораторная, Программирование

Срок сдачи к 14 дек.

только что

Решить две задачи №13 и №23

Решение задач, Теоретические основы электротехники

Срок сдачи к 15 дек.

только что

Решить 4задачи

Решение задач, Прикладная механика

Срок сдачи к 31 дек.

только что

Выполнить 2 задачи

Контрольная, Конституционное право

Срок сдачи к 12 дек.

2 минуты назад

6 заданий

Контрольная, Ветеринарная вирусология и иммунология

Срок сдачи к 6 дек.

4 минуты назад

Требуется разобрать ст. 135 Налогового кодекса по составу напогового...

Решение задач, Налоговое право

Срок сдачи к 5 дек.

4 минуты назад

ТЭД, теории кислот и оснований

Решение задач, Химия

Срок сдачи к 5 дек.

5 минут назад

Решить задание в эксель

Решение задач, Эконометрика

Срок сдачи к 6 дек.

5 минут назад

Нужно проходить тесты на сайте

Тест дистанционно, Детская психология

Срок сдачи к 31 янв.

6 минут назад

Решить 7 лабораторных

Решение задач, визуализация данных в экономике

Срок сдачи к 6 дек.

7 минут назад

Вариационные ряды

Другое, Статистика

Срок сдачи к 9 дек.

8 минут назад

Школьный кабинет химии и его роль в химико-образовательном процессе

Курсовая, Методика преподавания химии

Срок сдачи к 26 дек.

8 минут назад

Вариант 9

Решение задач, Теоретическая механика

Срок сдачи к 7 дек.

8 минут назад

9 задач по тех меху ,к 16:20

Решение задач, Техническая механика

Срок сдачи к 5 дек.

9 минут назад
9 минут назад
10 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно