СТИМУЛИРОВАННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ ПРЯМОЗОННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ Cu(In,Ga)Se₂

Изучены стимулированное излучение, оптические свойства и структурные характеристики необлученных и облученных протонами тонких пленок Cu(In,Ga)Se₂, напыленных на натрийсодержащие стеклянные подложки соиспарением элементов в многостадийном процессе. Исследования пленок проведены с использованием рентгеноструктурного анализа, сканирующей электронной микроскопии, рентгеноспектрального анализа с энергетической дисперсией, низкотемпературной фотолюминесценции, оптического пропускания и отражения. В необлученных и облученных протонами тонких пленках Cu(In,Ga)Se₂ обнаружено стимулированное излучение при низких температурах (~20 К) при возбуждении импульсами лазерного излучения наносекундной длительности с пороговой плотностью мощности ~20 кВт/см². Показано, что появление и параметры стимулированного излучения сильно зависят от концентрации ионно-индуцированных дефектов в тонких пленках Cu(In,Ga)Se₂.

Cu(In,Ga)Se₂, тонкая пленка, протон, дефект, стимулированное излучение, Cu(In,Ga)Se₂, thin film, proton, defect, stimulated emission

1. M. A. Green, Y. Hishikawa, W. Warta, E. D. Dunlop, D. H. Levi, J. Hohl-Ebinger, A. W. Y. Ho-Baillie. Prog. Photovolt. Res. Appl., 25, N 7 (2017) 668-676

2. T. Feurer, P. Reinhard, E. Avancini, B. Bissing, J. Lоckinger, P. Fuchs, R. Carron, T. P. Weiss, J. Perrenond, S. Stutterheim, S. Buecheler, A. N. Tiwari. Prog. Photovolt. Res. Appl., 25, N 7 (2017) 645-667

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

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

5. K. Yoshikawa, H. Kawasaki, W. Yoshida, T. Irie, K. Konishi, K. Nakano, T. Uto, D. Adachi, M. Kanematsu, H. Uzu, K. Yamamoto. Nature Energy, 2, N 5 (2016) 17032

6. C. Battagliam, A. Cuevas, S. D. Wolf. Energy Environ. Sci., 9, N 5 (2016) 1552-1576

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

8. 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]

9. 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]

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

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

12. 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

13. D. Shin, J. Kim, T. Gershon, R. Mankad, M. Hopstaken, S. Guha, B. T. Ahn, B. Shin. Sol. Energy. Mater. Sol. Cells, 157 (2016) 695-702

14. 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. P. Phys. D: Appl. Phys., 49, N 9 (2016) 095106

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

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

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

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

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

20. M. Contreras, J. Tuttle, D. Du, Y. Qi, A. Swartzlander, A. Tennant, R. Noufi. Appl. Phys. Lett., 63, N 13 (1993) 1824-1826

21. E. Avancini, R. Carron, B. Bessig, P. Reinhard, R. Menozzi, G. Sozzi, S. Di Napoli, T. Feurer, S. Nishiwaki, S. Buecheler, A. N. Tiwari. Prog. Photovolt., 25, N 3 (2017) 233-241

22. H. Neumann, W. Horig, P. A. Jones, G. Lippold, H. Sobotta, R. D. Tomlinson, M. Y. Yakushev. Cryst. Res. Technol., 29, N 5 (1994) 719-726

23. J. I. Pankove. Optical Processes in Semiconductors, New Jersy, Englewood Cliffs (1971)

24. J. P. Biersack, L. G. Haggmark. Nucl. Instr. Meth., 174 (1980) 257-269

25. А. В. Мудрый, В. Ф. Гременок, А. В. Короткий, В. Б. Залесский, М. В. Якушев, Ф. Луккерт, Р. Мартин. Журн. прикл. спектр., 77, № 3 (2010) 400-406 [A. V. Mudryi, V. F. Gremenok, A. V. Karotki, V. B. Zalesski, M. V. Yakushev, F. Luckert, R. Martin. J. Appl. Spectr., 77 (2010) 371-377]

26. G. W. El Haj Moussa, M. Ajaka, M. El. Tahchi, E. Eid, C. Linares. Phys. Status Solidi (a), 202, N 3 (2005) 469-475

27. S. Theodoropoulou, D. Papadimitriou, N. Rega, S. Siebentritt, M. Ch. Lux-Steiner. Thin Solid Films, 511-512 (2005) 690-694

28. J. Krustok, H. Collan, M. Yakushev, K. Hjelt. Phys. Scripta, 79 (1999) 179-182

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