References

zhps

Журнал прикладной спектроскопии

Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii

0514-7506

B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences

zhps-725

Research Article

Статьи

Стимулированное излучение в тонких пленках Cu(In,Ga)Se2, облученных протонами

Stimulated emission of thin Cu(In,Ga)Se2 films irradiated by protons

Свитенков

И. Е.

Svitsiankou

I. E.

220072, Минск.

Minsk, 220072.

Павловский

В. Н.

Pavlovskii

V. N.

220072, Минск.

Minsk, 220072.

v.pavlovskii@ifanbel.bas-net.by

Луценко

Е. В.

Lutsenko

E. V.

220072, Минск.

Minsk, 220072.

Яблонский

Г. П.

Yablonskii

G. P.

220072, Минск.

Minsk, 220072.

Мудрый

А. В.

Mudryi

A. V.

Минск.

Minsk, 220072.

Бородавченко

О. М.

Borodavchenko

О. M.

Минск.

Minsk, 220072.

Живулько

В. Д.

Zhivulko

V. D.

Минск.

Minsk, 220072.

Якушев

М. В.

Yakushev

М. V.

Екатеринбург.

Ekaterinburg, 620002.

Институт физики НАН БеларусиB.I. Stepanov Institute Physics of the National Academy of Sciences of Belarus

Научно-практический центр НАН Беларуси по материаловедениюScietific Practical Materials Research Centre of National Academy of Sciences

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН; Уральский федеральный университетM.N. Mikheev Institute of Metal Physics of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences; Ural Federal University

2020

27112020

876905910

2020

Свитенков И.Е., Павловский В.Н., Луценко Е.В., Яблонский Г.П., Мудрый А.В., Бородавченко О.М., Живулько В.Д., Якушев М.В.

Svitsiankou I.E., Pavlovskii V.N., Lutsenko E.V., Yablonskii G.P., Mudryi A.V., Borodavchenko О.M., Zhivulko V.D., Yakushev М.V.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/725

Исследованы спонтанное и стимулированное излучение (СИ) тонких пленок Cu(In,Ga)Se2, осажденных на натрийсодержащие стеклянные подложки и облученных протонами с энергиями 2.5 кэВ дозами 1014—1017 см-2 при возбуждении импульсами лазерного излучения наносекундной длительности в диапазоне плотности мощности 5—100 кВт/см2. В пленках, облученных протонами с дозами 1014—1015 см-2, обнаружено увеличение интенсивности и уменьшение порога появления СИ по сравнению с необлученными пленками. При дозе облучения 1016 см-2 наблюдаются увеличение порога СИ и уменьшение интенсивности. После облучения дозой 1017 см-2 интенсивность излучения резко падает и порог СИ не достигается. Обсуждаются возможные причины наблюдаемых эффектов.

Spontaneous and stimulated emission (SE) of thin Cu(In,Ga)Se2 films, deposited on sodium-containing glass substrates and irradiated by protons with an energy of 2.5 keV and doses of 1014—1017 cm-2, were investigated upon excitation by nanosecond laser pulses with the power density from 5 to 100 kW/cm2. An increase in the intensity and a decrease in the SE threshold appearance were found for the films, irradiated by protons with doses of 1014—1015 cm-2, in comparison with non-irradiated films. An increase in the SE threshold and a decrease in the intensity of SE and spontaneous emission were observed at the irradiation dose of 1016 cm-2. After a dose of 1017 cm-2 the intensity of emission decreased sharply and the SE threshold was not reached. Possible reasons of the observed effects are discussed.

Cu(InGa)Se2тонкая пленкаоблучение протонамидозадефектфотолюминесценциястимулированное излучениесолнечный элемент

Cu(InGa)Se2thin filmproton irradiationdosedefectphotoluminescencestimulated emissionsolar cell

Работа выполнена по заданиям ГПНИ “Фотоника, опто- и микроэлектроника 2.1.01”, проекта Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований Ф20М-058 и госзадания Министерства образования РФ (“Спин” № АААА-А18-118020290104-2).

References1

М. А. Green, E. D. Dunlop, J. Hohl-Ebinger, M. Yoshita, N. Kopidakis, A. W. Y. Ho-Baillie. Prog. Photovolt. Res. Appl., 28 (2020) 3—15

R. L. Garris, S. Johnston, J. V. Li, H. L. Guthrey, K. Ramanathan, L. M. Mansfield. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 174 (2018) 77—83

Y. Ando, S. Ishizuka, S. Wang, J. Chen, M. M. Islam, H. Shibata, K. Akimoto, T. Sakurai. Jap. J. Appl. Phys., 57 (2018) 1—6

A. Polman, M. Knight, E. C. Garnett, B. Ehrler, W. C. Sinke. Science, 352, N 6283 (2016) aad4424

P. Jackson, R. Wuerz, D. Hariskos, E. Lotter, W. Witte, M. Powalla. Phys. Status Solidi (Rapid Res. Lett.), 10, N 8 (2016) 583—586

H. Zachmann, S. Puttnins, M. V. Yakushev, F. Luckert, R. W. Martin, A. V. Karotki, V. F. Gremenok, A. V. Mudryi. Thin Solid Films, 519, N 21 (2011) 7264—7267

F. Werner, F. Babbe, J. Burkhart, C. Spindler, H. Elanzeery, S. Siebentritt. ACS Appl. Mater. Interfaces, 10 (2018) 2853—2856

T. Feurer, P. Reinhard, E. Avancini, B. Bissig, J. Lockinger, P. Fuchs, R. Carron, T. P. Weiss, J. Perrenoud, S. Stutterheim, S. Buecheler, A. N. Tiwari. Prog. Photovolt. Res. Appl., 28 (2020) 3—15

S. Shirakata. Phys. Status Solidi B, 252, N 6 (2015) 1211—1218

А. В. Короткий, А. В. Мудрый, М. В. Якушев, Ф. Луккерт, Р. Мартин. Журн. прикл. спектр., 77, № 5 (2010) 725—731 [A. V. Karotki, A. V. Mudryi, M. V. Yakushev, F. Luckert, R. Martin. J. Appl. Spectr., 77, N 5 (2010) 668—674]

J. Mattheis, U. Rau, J. H. Werner. J. Appl. Phys., 101, N 11 (2007) 113519

L. Gutay, G. H. Bauer. Thin Solid Films, 487, N 1-2 (2005) 8—13

Н. Рефахати, А. В. Мудрый, В. Д. Живулько, М. В. Якушев, Р. Мартин. Журн. прикл. спектр., 81, № 3 (2014) 378—385 [N. Refahati, A. V. Mudryi, V. D. Zhivulko, M. V. Yakushev, R. Martin. J. Appl. Spectr., 81, N 3 (2014) 404—410]

F. Babbe, H. Elanzeery, M. Melchiorre, A. Zelenina, S. Siebentritt. Phys. Rev. Mater., 2 (2018) 105405(1—9)

O. Briot, M. Moret, C. Barbier, A. Tiberj, H. Peyre, A. Sagna, S. Contreras. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 174 (2018) 418—422

M. Moret, O. Briot, B. Gil, T. Lepetit, L. Arzel, N. Barreau. Proc. SPIE, 9358 (2015) 93581A1

I. E. Svitsiankou, V. N. Pavlovskii, E. V. Lutsenko, G. P. Yablonskii, A. V. Mudryi, V. D. Zhivulko, M. V. Yakushev, R. W. Martin. J. Phys. D: Appl. Phys., 49, N 9 (2016) 095106

И. Е. Свитенков, В. Н. Павловский, Е. В. Луценко, Г. П. Яблонский, А. В. Мудрый, О. М. Бородавченко, В. Д. Живулько, М. В. Якушев, Р. Мартин. Журн. прикл. спектр., 85, № 2 (2018) 248—255 [I. E. Svitsiankou, V. N. Pavlovskii, E. V. Lutsenko, G. P. Yablonskii, A. V. Mudryi, O. M. Borodavchenko, V. D. Zhivulko, M. V. Yakushev, R. Martin. J. Appl. Spectr., 85, N 2 (2018) 267—273]

A. Jasenek, U. Rau. J. Appl. Phys., 90, N 2 (2001) 650—658

B. Dimmler, M. Powalla, H. W. Schock. Prog. Photovolt. Res. Appl., 10, N 2 (2002) 149—157

M. V. Yakushev, R. W. Martin, J. Krustok, H. W. Schock, R. D. Pilkington, A. E. Hill, R. D. Tomlinson. Thin Solid Films, 361-362 (2000) 488—493

M. V. Yakushev, R. W. Martin, J. Krustok, A. V. Mudryi, D. Holman, H. W. Schock, R. D. Pilkington, A. E. Hill, R. D. Tomlinson. Thin Solid Films, 387 (2001) 201—204

E. J. Friedrich, R. Fernandez-Ruiz, J. M. Merino, M. Leon. Powder Diffraction, 25, N 3 (2010) 253—257

T. Tinoco, C. Rincon, M. Quientero, G. Sanchez Perez. Phys. Status Solidi (a), 124, N 2 (1991) 427—434

S. Minoura, K. Kodera, T. Maekawa, K. Miyazaki, S. Niki. J. Appl. Phys., 113, N 6 (2013) 063505(1—14)

F. Babbe, H. Elanzeery, M. H. Wolter, K. Santhosh, S. Siebentritt. J. Phys.: Condens. Matter., 31 (2019) 425702(1—9)

M. V. Yakushev, R. D. Tomlinson, H. Neumann. Cryst. Res. Technol., 29, N 1 (1994) 125—132

M. V. Yakushev, H. Neumann, R. D. Tomlinson, P. Rimmer, G. Lippold. Cryst. Res. Technol., 29, N 3 (1994) 417—426

M. V. Yakushev, R. W. Martin, F. Urquhart, A. V. Mudryi, H. W. Schock, J. Krustok, R. D. Pilkington, A. E. Hill, R. D. Tomlinson. Jpn. J. Appl. Phys., 39, N 1 (2000) 320—321

M. V. Yakushev, J. Krustok, M. Grossberg, V. A. Volkov, A. V. Mudryi, R. W. Martin. J. Phys. D: Appl. Phys., 49 (2016) 105108(1—7)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.