RU2282272C1 - СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ФОТОГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА С p-i-n-СТРУКТУРОЙ - Google Patents

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ФОТОГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА С p-i-n-СТРУКТУРОЙ Download PDF

Info

Publication number
RU2282272C1
RU2282272C1 RU2005109880/28A RU2005109880A RU2282272C1 RU 2282272 C1 RU2282272 C1 RU 2282272C1 RU 2005109880/28 A RU2005109880/28 A RU 2005109880/28A RU 2005109880 A RU2005109880 A RU 2005109880A RU 2282272 C1 RU2282272 C1 RU 2282272C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
photo
type
organic semiconductor
semiconductor
Prior art date
Application number
RU2005109880/28A
Other languages
English (en)
Inventor
Ольга Юрьевна Смирнова (RU)
Ольга Юрьевна Смирнова
Михаил Иванович Федоров (RU)
Михаил Иванович Федоров
Original Assignee
Вологодский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вологодский государственный технический университет filed Critical Вологодский государственный технический университет
Priority to RU2005109880/28A priority Critical patent/RU2282272C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2282272C1 publication Critical patent/RU2282272C1/ru

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относится к оптоэлектронике, в частности к устройствам, преобразующим лучистую энергию в электрическую, и может быть использовано в приборах для измерения освещенности, интенсивности излучения, дозы ультрафиолетового облучения в агропромышленном комплексе и в качестве датчика для определения концентрации озона в атмосферном слое Земли. Технический результат изобретения - повышение фоточувствительности по фото-ЭДС в области длин волн 400÷500 нм. Сущность: способ включает нанесение фоточувствительного слоя из органического полупроводника на подложку из неорганического полупроводника и размещение их между электродами, один из которых полупрозрачный. В качестве неорганического полупроводника используют арсенид галлия n-типа (n-GaAs), а в качестве органического полупроводника наносят тонкий слой фталоцианина меди р-типа (р-слой), между слоем n-типа и слоем р-типа располагается слой собственного полупроводника (i-слой). 1 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относится к оптоэлектронике, в частности к устройствам, преобразующим лучистую энергию в электрическую, и может быть использовано в приборах для измерения освещенности, интенсивности излучения, дозы ультрафиолетового облучения в агропромышленном комплексе и в качестве датчика для определения концентрации озона в атмосферном слое Земли.
Известны способы изготовления тонкопленочного фотоэлектрического преобразователя "сэндвичевой" структуры, которые включают нанесение фоточувствительного слоя из неорганического вещества на подложку и размещение его между двумя электродами (патент США №4772335, кл. 136/258, 1988).
Фотоэлектрический преобразователь, изготовленный таким образом, обладает фотоэлектрической чувствительностью в области 200-400 нм. Однако в полученных по такому способу ультрафиолетовых электрических преобразователях имеются существенные недостатки: сложность технологии изготовления, невозможность получения высокой фоточувствительности по фото-ЭДС в коротковолновой области видимого света (λ=400÷500 нм).
Известен способ изготовления твердотельного фотогальванического элемента для преобразования энергии света в электрическую энергию (патент РФ N 2071148, кл. Н 01 L 31/18, 1996), который заключается в следующем: на пластинку арсенида галлия толщиной 0,4 мм, предварительно подвергнутую травлению, наносят тыловой омический электрод из никеля или меди. На противоположную поверхность арсенида галлия наносят в вакууме фоточувствительный слой фталоцианина меди толщиной 20 нм. Слой фталоцианина меди подвергают легированию очищенным кислородом. На слой фталоцианина меди напыляют полупрозрачный электрод из серебра, пропускающий (10÷15)% падающего света. Недостатком данного способа является невысокая фоточувствительность по фото-ЭДС в коротковолновой области видимого света (λ=400÷500 нм).
Цель изобретения - повышение фоточувствительности по фото-ЭДС в области длин волн 400÷500 нм.
Способ изготовления твердотельного фотогальванического элемента с p-i-n-структурой заключается в следующем:
на подложку из неорганического полупроводника n-типа арсенида галлия наносят слой органического полупроводника (i-слой) из четырежды возогнанного в вакууме фталоцианина меди;
на поверхность i-слоя наносят слой органического полупроводника фталоцианина меди р-типа;
на последний наносят верхний металлический полупрозрачный электрод, например из серебра.
Новым в предлагаемом способе по сравнению с прототипом является увеличение чувствительности по фото-ЭДС в коротковолновой области видимого света (400÷500 нм) за счет нанесения i-слоя между полупроводником n- и р-типа.
На чертеже показаны спектральные характеристики по фото-ЭДС твердотельного фотогальванического элемента на основе GaAs и CuPc с гетеропереходом и с p-i-n-структурой, где 1 - спектральная характеристика
Figure 00000002
для твердотельного фотогальванического элемента с p-i-n-структурой, 2 - спектральная характеристика
Figure 00000003
для твердотельного фотогальванического элемента с гетеропереходом. Видно, что для твердотельного фотогальванического элемента p-i-n-структуры фоточувствительность по Uxx S=100·104 В/Вт, а для твердотельного фотогальванического элемента с гетеропереходом фоточувствительность по Uxx S=10·104 B/Вт.
Изготовление твердотельного фотогальванического элемента предлагаемым способом позволяет повысить чувствительность по фото-ЭДС в 10 раз по сравнению с твердотельным фотогальваническим элементом с гетеропереходом (λ=420 нм).
Пример: на пластинку арсенида галлия, сильно легированную донорной примесью, толщиной 0,4 мм, предварительно подвергнутую травлению, наносят тыловой омический электрод из сплава германия и золота. На противоположную поверхность арсенида галлия наносят в вакууме (хорошо очищенный) i-слой фталоцианина меди, толщиной 25 нм. На последний наносят слой р-типа фталоцианина меди, толщиной 20 нм. На слой фталоцианина меди напыляют полупрозрачный электрод из серебра, пропускающий (10÷15)% падающего света.
Таблица
λ, нм 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500
(Uxx/Р)·10-4, В/Вт (предлагаемый способ) 62 80 100 93 90 88 70 70 60 50 45
(Uxx/Р)·10-4, В/Вт (по прототипу) 7 9 10 11 12 12 13 15 17 18 19
Сопоставление фотоэлектрических параметров, представленных в таблице, иллюстрирует несомненное преимущество заявленного способа изготовления.

Claims (1)

  1. Способ изготовления твердотельного фотогальванического элемента с p-i-n-структурой, включающий нанесение фоточувствительного слоя из органического полупроводника на подложку из неорганического полупроводника и размещение их между электродами, один из которых полупрозрачный, а в качестве неорганического полупроводника используют арсенид галлия n-типа (n-GaAs), в качестве органического полупроводника наносят тонкий слой фталоцианина меди р-типа (р-слой), отличающийся тем, что между слоем n-типа и слоем р-типа располагается слой собственного полупроводника (i-слой).
RU2005109880/28A 2005-04-05 2005-04-05 СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ФОТОГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА С p-i-n-СТРУКТУРОЙ RU2282272C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005109880/28A RU2282272C1 (ru) 2005-04-05 2005-04-05 СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ФОТОГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА С p-i-n-СТРУКТУРОЙ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005109880/28A RU2282272C1 (ru) 2005-04-05 2005-04-05 СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ФОТОГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА С p-i-n-СТРУКТУРОЙ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2282272C1 true RU2282272C1 (ru) 2006-08-20

Family

ID=37060730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005109880/28A RU2282272C1 (ru) 2005-04-05 2005-04-05 СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ФОТОГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА С p-i-n-СТРУКТУРОЙ

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2282272C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2515114C2 (ru) * 2012-08-01 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Способ изготовления твердотельного фотоэлемента на основе фталоцианина для преобразования световой энергии в электрическую

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2515114C2 (ru) * 2012-08-01 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Способ изготовления твердотельного фотоэлемента на основе фталоцианина для преобразования световой энергии в электрическую

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lv et al. Review application of nanostructured black silicon
CN110047957B (zh) 一种中红外光探测器及其制备方法
CN112382688A (zh) 基于柔性的氧化镓/氮化镓结构的光电探测器及制备方法
CN114300551A (zh) 石墨烯/等离子激元黑硅近红外探测器结构及其制备方法
RU2282272C1 (ru) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ФОТОГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА С p-i-n-СТРУКТУРОЙ
CN116799092A (zh) 一种基于氧化镓基的日盲紫外探测器及其制备方法
WO1989003593A1 (en) Low noise photodetection and photodetector therefor
CN116364801A (zh) 一种基于γ-InSe/Ge混维异质结的光电二极管及其制备方法和应用
Jahromi et al. A fast and sensitive schottky photodiode with surface plasmon enhanced photocurrent and extremely low dark current for high-frequency applications in near-infrared
CN113178497B (zh) 一种基于量子点的紫外探测器及制作方法
CN112420859B (zh) 850nm波段吸收区部分耗尽光电探测器及其制备方法
CN112259625B (zh) 一种基于共振腔增强的位置敏感传感器
CN111211196B (zh) 一种高灵敏度高线性度探测器
CN114709279A (zh) 一种倒装结构的紫外探测器芯片
CN113725314A (zh) 声表面波增强型深紫外探测器及其制备方法
CN108649095B (zh) 基于纳晶结构碳膜的场效应管结构光电器件及其制备方法
Zeng et al. Silicon carbide and graphene based UV-IR dual-color detector
RU221645U1 (ru) Полупроводниковый фотодиод для инфракрасного излучения
RU2071148C1 (ru) Способ изготовления твердотельного фотогальванического элемента для преобразования энергии света в электрическую энергию
RU2611552C2 (ru) Фотоприемное устройство (варианты) и способ его изготовления
CN117476790B (zh) 一种双结耦合型自驱动紫外光电探测器及其制备方法
CN115084116B (zh) 一种AlInGaN发光和探测集成芯片
CN117219689B (zh) 通过掺杂提升MXene异质结光电探测器性能的方法
KR102653400B1 (ko) Zn0/V2O5 n-n 이종접합을 포함하는 투명 광검출기 및 이의 제조방법
RU2170994C1 (ru) Способ изготовления твердотельного фотогальванического элемента для преобразования энергии света в электрическую энергию

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070406