ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ И СТРУКТУРНЫХ СВОЙСТВ ТОНКИХ ПЛЕНОК CDTE, ПОЛУЧЕННЫХ ТЕРМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

В данном исследовании изучаются оптические и структурные свойства тонких пленок теллурида кадмия (CdTe), полученных методом термического испарения, с акцентом на эффекты квантового ограничения, связанные с наноразмерными зернами (структуры, подобные квантовым точкам). CdTe — это полупроводник II–VI группы с прямой шириной запрещенной зоны около 1,45 эВ и высоким коэффициентом поглощения в видимом диапазоне, что делает его привлекательным для фотоэлектрических и инфракрасных оптоэлектронных применений. Пленки CdTe были осаждены методом термического испарения на три типа подложек: стекло (образец № 04), фотостекло (образец № 06) и ситалл (образец № 07). Оптические спектры были измерены в диапазоне 200–1200 нм, выявив сильное ультрафиолетовое поглощение, обусловленное высокоэнергетическими межзонными переходами. Для пленки на основе ситалла наблюдался систематический сдвиг края поглощения в синюю область спектра, что указывает на увеличение оптической ширины запрещенной зоны, согласующееся с квантово-размерными эффектами. Энергии запрещенной зоны были получены из графиков Таука для прямых переходов, что дало ~1,45 эВ для стеклянной подложки (близко к объемному CdTe) и более высокие значения (~1,48–1,52 эВ) для фотостекла и пленок ситалла. Структурная характеристика с помощью SEM/EDS и AFM указывает на наноразмерные зерна и богатый теллуром состав, что благоприятствует проводимости p-типа. Диэлектрический отклик был интерпретирован с использованием модели Друде–Лоренца, где член Друде учитывает эффекты свободных носителей, которые усиливают отражение инфракрасного излучения для фотостекла и подложек ситалла. Результаты показывают, что выбор подложки и условия осаждения могут регулировать как оптическую ширину запрещенной зоны, так и отклик свободных носителей в пленках CdTe, что позволяет оптимизировать их для поглощающих слоев солнечных элементов и применения в инфракрасных фотодетекторах. Дальнейшая работа будет сосредоточена на контролируемом легировании и оптимизации процесса для улучшения однородности и характеристик, важных для устройств.

36
02.06.2026