https://dspace.bsmu.edu.ua/handle/123456789/1036 2026-04-19T22:59:39Z 2026-04-19T22:59:39Z Tkachuk, I.G. Ivanov, V.I. Khomyak, V.V. Kudrynskyi, Z.R. https://dspace.bsmu.edu.ua/handle/123456789/27941 2026-04-16T12:52:24Z 2021-01-01T00:00:00Z

Title: Photosensitive n-Zn0.5Cd0.5O/p-InSe Heterostructures Prepared by Magnetron Sputtering Authors: Tkachuk, I.G.; Ivanov, V.I.; Khomyak, V.V.; Kudrynskyi, Z.R. Abstract: This paper studied the electrical and photovoltaic properties of n-Zn0.5Cd0.5O/p-InSe heterostructures. The n-Zn0.5Cd0.5O film was deposited onto InSe substrate by magnetron sputtering. The advantage of using InSe as the substrate is a simple technology. The atomically smooth surface of the substrate was obtained by simple mechanical exfoliation due to chemical bonding feature of InSe crystals. It did not contain bro- ken bonds and did not require further polishing. The quality of the grown Zn0.5Cd0.5O film was controlled by AFM. The structure of the Zn0.5Cd0.5O film and its growth processes were analyzed on the basis of AFM data. The measurement of current-voltage characteristics at different temperatures was performed for the purpose of determining the mechanism of current flow in the studied heterostructures. The features of forward and reverse branches of current-voltage characteristics were discussed. The value of the diode co- efficient was calculated. The capacity-voltage characteristics were measured at room temperature. The height of the potential barrier at the interface was calculated. The photoresponse spectra of heterostruc- tures were studied. New regularities were found that cannot be explained within the framework of the im- purity photoconductivity model. В роботі проведено дослідження електричних та фотоелектричних властивостей гетероструктури n-Zn0.5Cd0.5O/p-InSe. Плівка Zn0.5Cd0.5O наносилась на підкладку InSe методом магнетронного розпи- лення. Перевагою використання InSe є проста технологія виготовлення підкладки. Атомарно-гладка поверхня підкладки отримується простим механічним сколюванням завдяки особливостям хімічного зв'язку кристалів InSe. Вона не містить розірваних зв'язків та не потребує подальшого полірування. Якість вирощеної плівки Zn0.5Cd0.5O перевірялась за допомогою АСМ мікроскопії. На основі АСМ зо- бражень проаналізовано структуру плівки Zn0.5Cd0.5O та процеси її росту. Для визначення механізму протікання струму в досліджуваній гетероструктурі були проведені виміри ВАХ при різних темпера- турах. Обговорено хід прямих та обернених віток. Визначено значення діодного коефіцієнту. Прове- дені виміри ВФХ при кімнатній температурі. Визначена висота потенційного бар’єру на інтерфейсі. Досліджено спектри фотовідгуку гетероструктури. Встановлено нові закономірності, які не можна по- яснити в рамках моделі домішкової фотопровідності

2021-01-01T00:00:00Z Tkachuk, I.G. Orletskii, I.G. Ivanov, V.I. Zaslonkin, A.V. Kovalyuk, Z.D. Ткачук, І.Г. Орлецький, I.Г. Іванов, В.I. Заслонкін, А.В. Ковалюк, З.Д. https://dspace.bsmu.edu.ua/handle/123456789/27940 2026-04-16T12:46:46Z 2022-01-01T00:00:00Z

Title: Photosensitive CuFeO2/n-InSe Heterojunctions Authors: Tkachuk, I.G.; Orletskii, I.G.; Ivanov, V.I.; Zaslonkin, A.V.; Kovalyuk, Z.D.; Ткачук, І.Г.; Орлецький, I.Г.; Іванов, В.I.; Заслонкін, А.В.; Ковалюк, З.Д. Abstract: Photosensitive anisotypic CuFeO2/n-InSe heterojunctions were fabricated by the method of low- temperature spray pyrolysis. An aqueous solution of copper dichloride CuCl2∙2H2O and iron trichloride FeCl3∙6H2O was sprayed onto the InSe substrate heated to 623 K. As a result, p-type CuFeO2 films with a thickness of ~ 0.3 m and a band gap of 2.6 eV were obtained. Contacts were formed using silver-based conductive paste. The I-V characteristics were studied at temperatures from 295 to 336 K. It was shown that the temperature dependence of the height of the potential barrier is linear. Based on the analysis of the temperature dependences of forward and reverse I-V characteristics, the dynamics of change of energy parameters was established and the role of energy states at the boundary of the heterojunction in the for- mation of the contact potential difference was clarified. The approximation of I-V characteristics was car- ried out within the framework of the model, which takes into account the influence of series and shunt re- sistances. The values of the diode coefficient, series and shunt resistances of the heterojunction were found. The mechanisms of formation of direct and reverse currents through the CuFeO2/n-InSe energy bar- rier were determined. The spectral dependence of the quantum efficiency of heterojunctions in the range of photon energies from 1.2 to 3.2 eV was studied. The effect of light absorption in heterostructure materials on its general photosensitivity was analyzed. The obtained results confirmed the promise of CuFeO2/n-InSe heterojunctions for photoelectronics. Методом низькотемпературного спрей-піролізу виготовлено фоточутливі анізотипні гетероперехо- дів CuFeO2/n-InSe. На нагріту до 623 K підкладку InSe розпилювався водний розчин солей двохлорис- тої міді CuCl2∙2H2O і трихлористого заліза FeCl3∙6H2O. В результаті отримувались плівки CuFeO2 р-типу із товщиною ~ 0,3 мкм та шириною забороненої зони 2,6 еВ. Контакти формувалися з викорис- танням струмопровідної пасти на основі срібла. Проведено дослідження ВАХ при температурах від 295 до 336 K. Показано, що температурна залежність висоти потенціального бар'єру є лінійною. На основі аналізу температурних залежностей прямих та обернених ВАХ встановлено динаміку зміни енергетичних параметрів та з'ясовано роль енергетичних станів на межі гетеропереходу у формуванні контактної різниці потенціалів. Проведено апроксимацію ВАХ в рамках моделі, що враховує вплив послідовного та шунтуючого опорів. Знайдено значення діодного коефіцієнту, послідовного та шунту- ючого опорів гетеропереходу. Визначено механізми формування прямого та зворотного струмів через енергетичний бар'єр CuFeO2/n-InSe. Досліджено спектральну залежність квантової ефективності опроміненої з боку CuFeO2 гетероструктури в діапазоні енергій фотонів від 1,2 до 3,2 еВ. Проаналізо- вано вплив поглинання світла в матеріалах гетероструктури на її загальну фоточутливість. Отримані результати підтверджують перспективність гетероструктур CuFeO2/n-InSe для фотоелектроніки.

2022-01-01T00:00:00Z Tkachuk, I.G. Orletskii, I.G. Ivanov, V.I. Kovalyuk, Z.D. Zaslonkin, A.V. Netyaga, V.V. Ткачук, I.Г. Орлецький, І.Г. Іванов, В.I. Ковалюк, З.Д. Заслонкін, А.В. Нетяга, В.В. https://dspace.bsmu.edu.ua/handle/123456789/27939 2026-04-16T12:27:52Z 2023-01-01T00:00:00Z

Title: Photoelectric Properties of the Mn2O3/n-InSe Heterojunction Authors: Tkachuk, I.G.; Orletskii, I.G.; Ivanov, V.I.; Kovalyuk, Z.D.; Zaslonkin, A.V.; Netyaga, V.V.; Ткачук, I.Г.; Орлецький, І.Г.; Іванов, В.I.; Ковалюк, З.Д.; Заслонкін, А.В.; Нетяга, В.В. Abstract: Photosensitive Mn2O3/n-InSe heterojunctions were produced by the method of low-temperature spray py- rolysis. An aqueous solution of the appropriate composition was sprayed onto a heated substrate made of a lay- ered n-InSe crystal. As a result, a thin film of Mn2O3 was formed on its surface. The use of layered semiconduc- tors makes it possible to obtain high-quality interfaces, even with significant differences in the crystal lattice parameters of the contacting materials. The front layer of the wide-gap semiconductor Mn2O3 is transparent in the region of maximum light absorption in InSe. This makes it possible to effectively exploit the photovoltaic properties of the latter. The photoelectric and optical properties of the obtained heterojunction were studied, the corresponding graphical dependences were constructed: current-voltage characteristics and differential re- sistance at different temperatures, temperature dependence of the height of the potential barrier, spectral de- pendence of the relative quantum efficiency in the photon energy range of 1.2÷3.2 eV. Theoretical models de- scribing the obtained results are proposed. Based on the analysis of the temperature dependences of the direct and reverse branches of the current-voltage characteristics, the energy parameters of the heterojunction were determined. The value of the series and shunt resistances was evaluated. The mechanisms of the formation of forward and reverse currents through the Mn2O3/n-InSe energy barrier are determined. Методом низькотемпературного спрей-піролізу виготовлено фоточутливі гетеропереходи Mn2O3/n- InSe. На нагріту підкладку з шаруватого кристалу n-InSe розпилювався водний розчин відповідного складу. В результаті чого на його поверхі утворювалась тонка плівка Mn2O3. Використання шарува- тих напівпровідників дозволяє отримувати якісні інтерфейси, навіть при значній розбіжності параме- трів кристалічних граток контактуючих матеріалів. Фронтальний шар з широкозонного напівпровід- ника Mn2O3 є прозорим в області максимального поглинання світла у InSe. Це дозволяє ефективно експлуатувати фотоелектричні властивості останнього. Проведено дослідження фотоелектричних та оптичних властивостей отриманого гетеропереходу, побудовано відповідні графічні залежності: вольт- амперні характеристики та диференційний опір при різних температурах, температурна залежність висоти потенційного бар’єру, спектральна залежність відносної квантової ефективності в інтервалі енергій фотонів 1.2÷3.2 eV. Запропоновано теоретичні моделі, що описують отримані результати. На основі аналізу температурних залежностей прямих і зворотних гілок вольт-амперних характеристик визначено енергетичні параметри гетеропереходу. Проведено оцінку величини послідовного та шун- туючого опорів. Визначені механізми формування прямого та зворотного струмів крізь енергетичний бар’єр Mn2O3/n-InSe.

2023-01-01T00:00:00Z Tkachuk, I.G. Orletskii, I.G. Kovalyuk, Z.D. Ivanov, V.I. Zaslonkin, A.V. Kusnir, B.V. Ткачук, I.Г. Орлецький, І.Г. Ковалюк, З.Д. Іванов, В.І. Заслонкін, А.В. Кушнір, Б.В. https://dspace.bsmu.edu.ua/handle/123456789/27938 2026-04-16T08:02:16Z 2025-01-01T00:00:00Z

Title: Photoelectric properties of heterojunctions based on semiconducting metal oxides and indium selenide Authors: Tkachuk, I.G.; Orletskii, I.G.; Kovalyuk, Z.D.; Ivanov, V.I.; Zaslonkin, A.V.; Kusnir, B.V.; Ткачук, I.Г.; Орлецький, І.Г.; Ковалюк, З.Д.; Іванов, В.І.; Заслонкін, А.В.; Кушнір, Б.В. Abstract: The results of a comparison of the photosensitivity of heterojunctions based on InSe layered semiconductor and various wide band gap oxides (Mn2O3, CuFeO2, Fe2O3) produced by the spray pyrolysis method are given. The photoresponse of the heterojunction irradiated from the side of metal oxides was studied in the photon energy range of 1.2÷3 eV. The possibility of the formation of In2Se3 phase between of InSe and oxides and its effect on the photosensitivity of the heterostructures have been considered. Наведено результати порівняння фоточутливості гетеропереходів на основі шаруватого напівпровідника InSe та різних оксидів із широкою забороненою зоною (Mn2O3, CuFeO2, Fe2O3), отриманих методом розпилювального піролізу. Фотовідгук гетеропереходу, опроміненого з боку оксидів металів, досліджували в діапазоні енергій фотонів 1,2÷3 еВ. Розглянуто можливість утворення фази In2Se3 між InSe та оксидами та її вплив на фоточутливість гетероструктур.

2025-01-01T00:00:00Z