Study on the Photosensitivity of a Composite Based on Lead Selenide and Selenite

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

This paper discusses the technology of formation of photoresistive structures based on a composite of lead selenide and lead selenite. The structures are formed by the oxidation of n-PbSe polycrystalline films. Film The surface modification mechanism of n-PbSe films in the oxidation process is analyzed by a Zeiss Merlin scanning electron microscope (SEM). The new results of the authors on the oxidation mechanism of n-PbSe, together with their earlier publications, are summarized and their consistency with each other is examined. A theoretical model (hypothesis) of the potential profile of a photosensitive heterojunction is proposed, in which each crystal of the n-PbSe film during oxidation in an atmosphere of dry air forms a continuous shell on the p-PbSeO3 surface. The hypothesis on the structural model of the photosensitive heterojunction proposed by other authors, which is based on the oxidation mechanism proposed by us, is practically confirmed in this study.

About the authors

V. V. Tomaev

St. Petersburg State Technological Institute (Technical University), 190013, St. Petersburg, Russia; St. Petersburg Mining University, 199106, St. Petersburg, Russia

Email: tvaza@mail.ru
Россия, 190013, Санкт-Петербург, Московский проспект, 26; Россия, 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия, 2

T. V. Stoyanova

St. Petersburg Mining University, 199106, St. Petersburg, Russia

Email: tvaza@mail.ru
Россия, 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия, 2

Yu. V. Petrov

Faculty of Physics, St. Petersburg State University, 198504, St. Petersburg, Russia

Email: tvaza@mail.ru
Россия, 198504, Санкт-Петербург, Ульяновская, 1,

V. Yu. Mikhailovsky

Faculty of Physics, St. Petersburg State University, 198504, St. Petersburg, Russia

Author for correspondence.
Email: tvaza@mail.ru
Россия, 198504, Санкт-Петербург, Ульяновская, 1,

References

  1. Razeghi M., Rogalski A. Semiconductor ultraviolet detectors // J. Appl. Phys. 1996. V. 79. № 10. P. 7433–7473.
  2. Zou Y., Zhang Y., Hu Y., Gu H. Ultraviolet Detectors Based on Wide Bandgap Semiconductor Nanowire: A Review // Sensors. 2018. V. 18. № 7. P. 1–25.
  3. Jia L., Zheng W., Huang F. Vacuum-ultraviolet photodetectors // PhotoniX. 2020. P. 1–25.
  4. Liao M. Progress in semiconductor diamond photodetectors and MEMS sensors //Functional Diamond. 2021. V. 1. № 1. P. 29–46.
  5. Blank T.V., Gol’dberg Yu. Semiconductor photoelectric converters for the ultraviolet region of the spectrum // Semiconductors. 2003. V. 37. P. 999–1030.
  6. Taniyasu Y., Kasu M., Makimoto T. An aluminium nitride light-emitting diode with a wavelength of 210 nanometres // Nature. 2006. V. 441. P. 325–328.
  7. Shur M.S., Zukauskas A. UV Solid-State Light Emitters and Detectors // Proc. NATO ARW. Series II. V. 144. Ed. by Kluwer, Dordrecht, 2004. 308 p.
  8. Guo F., Yang B., Yuan Y., Xiao Z., Dong Q., Bi Y., Huang J. A nanocomposite ultraviolet photodetector based on interfacial trap-controlled charge injection // Nature Nanotechnology. 2012. V. 7. № 12. P. 798–802.
  9. Sang L., Liao M., Sumiya M. Comprehensive Review of Semiconductor Ultraviolet Photodetectors: From Thin Film to One-Dimensional Nanostructures // Sensors. 2013. V. 13. P. 10482–10518.
  10. Soci C., Zhang A., Xiang B., Dayeh S.A., Aplin D.P.R., Park J., Bao X.Y., Lo Y.H., Wang D. ZnO Nanowire UV Photodetectors with High Internal Gain // Nano Lett. 2007. V. 7. P. 1003–1009.
  11. Kind B.H., Yan H., Messer B., Law M., Yang P. Nanowire Ultraviolet Photodetectors and Optical Switches // Adv. Mater. 2002. V. 14. P. 158–160.
  12. Ji L.W., Peng S.M., Su Y.K., Young S.J., Wu C.Z., Cheng W.B. Ultraviolet photodetectors based on selectively grown ZnO nanorod arrays // Appl. Phys. Lett. 2009. V. 94. Iss. 20. P. 1–3.
  13. Yan F., Xin X., Aslam S., Zhao Y., Franz D., Zhao J.H., Weiner M. 4H-Sic UV photo detectors with large area and very high specific detectivity // IEEE Journal of quantum electronics. 2004. V. 40. № 9. P. 1315–1320.
  14. Bi G., Zhao F., Ma J., Mukherjee S., Li D., Shi Z. Modeling of the Potential Profile for the Annealed Polycrystalline PbSe Film // PIERS Online. 2009. V. 5. № 1.
  15. Попов В.П., Тихонов П.А., Томаев В.В. Исследование механизмов окисления на поверхности полупроводниковых структур селенида свинца // Физика и химия стекла. 2003. Т. 29. № 5. С. 686–694.15.
  16. Tomaev V.V., Miroshkin V.P., Gar’kin L.N., Tikhonov P.A. Dielectric properties and phase transition in the PbSe + PbSeO3 composite material // Glass Physics and Chemistry. 2005. V. 31. № 6. P. 812–819.16.
  17. Giannuzzi L.A., Stevie F.A. Introduction to Focused Ion Beams. Instrumentation, Theory, Techniques and Practice // Springer New York, ISBN 978-0-387-23116-7.17.
  18. Tomaev V.V., Makarov L.L., Tikhonov P.A., Solomennikov A.A. Oxidation of Lead Selenide // Glass Physics and Chemistry. 2004. V. 30. № 4. P. 349–355.
  19. Dashevsky Z., Kasiyan V., Radovsky G., Shufer E., Auslender M. Mid-infrared photoluminescence of PbSe film structures up to room temperature // Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering. 2008. V. 7142. № 11. 14 p.
  20. Бьюб Р. Фотопроводимость твердых тел. – М.: Изд. иностранной литературы, 1962. 560 с.
  21. Humphrey J.N., Scanlon W.W. Photoconductivity in Lead Selenide. Experimental // Phys. Rev. 1957. V. 105. №1. P. 469–475.22.22.
  22. Humphrey J.N., Petritz R.L. Photoconductivity of Lead Selenide: Theory of the Mechanism of Sensitization // Phys. Rev., 1957. V. 105. № 6. P. 1736–1739.
  23. Yasuoka Y., Wada M. Thermally Stimulated Current of Vacuum Deposited PbSe Films // Japanese Journal of Applied Physics. V. 13. № 11. P. 1797–1803.
  24. Абрикосов Н.Х., Банкина В.Ф., Порецкая Л.В., Скуднова Е.В., Шелимова Л.Е. Полупроводниковые соединения, их получение и свойства. –М.: Наука, 1967. 176 с.
  25. Равич Ю.И., Ефимова Б.А., Смирнов И.А. Методы исследования полупроводников в применении к халькогенидам свинца PbTe, PbSe и PbS. М.: Наука, 1968. 383 с.
  26. Tomaev V.V., Egorov S.V., Stoyanova T.V. Investigation into the Photosensitivity of a Composite from Lead Selenide and Selenite in UV Region of Spectrum // Glass Physics and Chemistry. 2014. V. 40. № 2. P. 208–214.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (1MB)
3.

Download (296KB)
4.

Download (2MB)
5.

Download (396KB)
6.

Download (121KB)
7.

Download (54KB)
8.

Download (72KB)
9.

Download (330KB)

Copyright (c) 2023 В.В. Томаев, Т.В. Стоянова, Ю.В. Петров, В.Ю. Михайловский

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».