Газонаполненные фотоэлементы

Эпитаксия в системе пар — жидкость — кристалл (ПЖК). В некоторых случаях газофазной эпитаксии термодинамически выгоден не прямой переход газ (пар) — твердое тело, а рост эпитаксиального слоя при переносе растворителем осаждаемого вещества из газовой фазы через тонкую пленку промежуточной стабильной или метастабильной жидкой фазы. В качестве растворителей применяют металлы, стимулирующие эпитаксиальный рост основного вещества: медь, серебро, золото, железо и др.

индии, галлии и алюминии. К технологическим преимуществам метода жидкофазной эпитаксии по сравнению с конкурирующим методом газофазной эпитаксии следует отнести простоту аппаратурного оформления, отсутствие токсичных реагентов, высокую, обусловленную большими скоростями кристаллизации производительность и возможность регулирования в определенных пределах отклонения состава эпитаксиального слоя от стехиометрического.

Основным методом получения гетероструктур для солнечных элементов в системе Al — Ga — As является метод жидкофазной эпитак-сии (ЖФЭ), хотя в последнее время начинает все шире использоваться метод газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений.

Максимальные значения КПД получены в СЭ с толщиной широкозонного слоя Z)=0.03—0.10 мкм. Получались такие супертонкие слои либо методом жидкофазной эпитаксии [73, 75—78], либо методом газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений 174, 79, 80].

ственного reGaAs, получаемого методами жидкофазной и газофазной эпитаксии.

Процессы эпитаксиального наращивания подразделяются на газофазную, жидкофазную и молекулярно-лучевую эпитаксию. Метод жидкофазной эпитаксии используется главным образом для наращивания GaP, а другие два метода применяются и для Si, и для многокомпонентных полупроводников. Методами газофазной и молекулярно-лучевой эпитаксии изготовляются лазерные диоды, светодиоды, транзисторы на основе сверхрешеток, а также 2-, 3- и 4-компонентные полупроводники. В последнее время особо выделился метод газофазной эпитаксии с термическим разложением металлоорганических соединений. Поскольку в данной главе предметом рассмотрения явля-

ется кремний, подробно описан только процесс газофазной эпитаксии. Далее затрагивается также метод молекулярно-лу->евой эпитаксии.

При газофазной эпитаксии кремния, которая производится при высокой температуре, происходит восстановление хлорида кремния в атмосфере водорода или термическое разложение силана. Установлено, что взаимодействие четыреххлористого кремния и водорода при температуре 1000—1200 СС осуществляется согласно следующим реакциям:

свального наращивания слоя кремния от ЛОЖКИ, при любом способе температуры при использовании различ- газофазной эпитаксии тое-ных реакционных газов. л ю^пп iyc

4.10. Конструкция реакционных камер для газофазной эпитаксии: а — установка с высокочастотным нагревом горизонтального типа; б —установка с высокочастотным нагревом вертикального типа; е —установка с ЙК-нагре-вом.

из двух-трех элементов III и V групп периодической системы, поскольку изготовить такие структуры другими методами невозможно. Однако и в случае эпитаксиального наращивания Si этот метод также приводит к иным результатам по сравнению с методом газофазной эпитаксии.

Принципы работы ФЭП основаны на явлениях внешнего или внутреннего фотоэффекта. К ФЭП, использующим явление внешнего фотоэффекта, относятся вакуумные и газонаполненные фотоэлементы, фотоэлектронные умножители (ФЭУ), электронно-оптические преобразователи и некоторые типы передающих ТВ трубок. К ФЭП,

К фотоэлектронным приборам с внешним фотоэффектом относятся электровакуумные и газонаполненные фотоэлементы и фотоэлектронные умножители.

Различают электровакуумные и газонаполненные фотоэлементы с внешним фотоэффектом.

Вакуумные фотоэлементы практически безынерционны — электроны эмиттируют с поверхности фотокатода через 10~10—10~9 с после воздействия фотонов. Газонаполненные фотоэлементы весьма инерционны и могут нормально работать на частотах не более 10—20 кГц.

Фотоэлементы с внешним фотоэффектом представляют собой электронную лампу, в которой падающий на фотокатод свет вызывает эмиссию электронов. Различают вакуумные и газонаполненные фотоэлементы. Относительная спектральная чувствительность фотоэлементов зависит от материала катода. Кривая зависимости фототока от освещенности для вакуумных фотоэлементов строго линейна, для газонаполненных — приближенно линейна. Чувствительность вакуумных фотоэлементов не зависит от частоты до 10' Гц, газонаполненных — только до 103 Гц.

Фотоэлементы с внешним фотоэффектом представляют собой электронную лампу, в которой падающий на фотокатод свет вызывает эмиссию электронов. Различают вакуумные и газонаполненные фотоэлементы. Относительная спектральная чувствительность фотоэлементов зависит от материала катода. Кривая зависимости фототока от освещенности для вакуумных фотоэлементов строго линейна, для газонаполненных — приближенно линейна. Чувствительность вакуумных фотоэлементов не зависит от частоты до 10' Гц, газонаполненных — только до 103 Гц.

Фотоэлементом называют электровакуумный прибор, в котором используется явление внешнего фотоэффекта. Различают электровакуумные и газонаполненные фотоэлементы, отличающиеся степенью разреженности газа в рабочем пространстве. В настоящее время наиболее широко применяют электровакуумные фотоэлементы, которые имеют два электрода: фотокатод, служащий источником

Газонаполненные фотоэлементы изготовляются только кислородно-цезиевыми. Они отличаются от вакуумных только тем, что колба после откачки воздуха заполняется аргоном при низком давлении.

вается чувствительностью фотоэлемента. Для вакуумных фотоэлементов она составляет 20—100 мка/лм. Газонаполненные фотоэлементы вследствие ионизации газа между электродами имеют чувствительность, в несколько раз

Обладая более высокой интегральной чувствительностью по сравнению с вакуумными фотоэлементами, газонаполненные фотоэлементы имеют и ряд существенных недостатков. Основными из них являются: отсутствие пропорциональности между фототоком и плотностью падающего на катод светового потока, меньшая температурная устойчивость и больший темновой ток по сравнению с вакуумными фотоэлементами.

И ГАЗОНАПОЛНЕННЫЕ ФОТОЭЛЕМЕНТЫ

§ 6.4. Пересчет параметров приемников лучистой энергии . 123 § 6.5. Фотоэмиссионные приемники (вакуумные и газонаполненные фотоэлементы и фотоумножители).....128