Оптические и фотоэлектрические свойства пленок перовскитов CH3NH3PbI3-xBrx / Семенова О.И., Чистохин И.Б., Могильников К.П., Живодков Ю.А.

Одним из перспективных полупроводниковых материалов для широкого класса применений(солнечных элементов (СЭ), светоизлучающих диодов, лазеров, датчиков рентгеновского и гаммаизлучения) в последние годы рассматривается перовскит CH3NH3PbI3 [1, 2]. Интерес к этому новомуполупроводниковому материалу обусловлен его уникальными оптоэлектронными свойствами,такими как оптимальная для СЭ ширина запрещенной зоны (1,5 эВ), высокое значение коэффициентапоглощения солнечного спектра (105см-1), низкаяэнергия разложения экситонов (16 мэВ) и большаядлина диффузии носителей заряда (1 мкм в плёнках,175 мкм в монокристаллах).Однако существенной проблемойиспользования данного материала являетсянестабильность параметров во внешней среде.Изменение состава слоев за счет введения в качествеаниона атомов брома способствовало уменьшениюдеградации СЭ, сформированных на пленкахCH3NH3PbI3-xBrx, в которых x равнялось 0,3 [3].Пленки перовскитов переменного составаформировались на подложках монокристаллическогокремния осаждением из растворов, содержащихразные пропорции CH3NH3PbI3 и CH3NH3PbBr3 вдиметилформамиде, с последующим отжигом.Методом сканирующей электронной микроскопии сэнергодисперсионным детектором исследован состав и текстура полученных слоев. С помощьюспектральной эллипсометрии получены спектры поглощения пленок в диапазоне длин волн 300-900нм. Исследованы спектры фотоотклика в диапазоне 1-3 эВ сформированных пленок перовскитовразличного состава на алюминиевых контактах. Измерения структур проводились в воздушнойатмосфере при комнатной температуре и подаче постоянного смещения 3 В. Из полученных данныхвидно, что изменение состава йода и брома в перовските приводит к изменению его ширинызапрещенной зоны от 1.5 до 2.2 эВ. Наблюдаемый спад фотоотклика в коротковолновой частиспектра, по-видимому, связан с влиянием поверхностной рекомбинации.