Фiзичнi властивостi кремнiєвих сенсорних структур з фотоелектричним принципом перетворення на основi “глибокого” p–n-переходу
A capability to produce effective sensor structures on the basis of “deep”silicon junction has been substantiated. If the incident light is strongly absorbed by this junction, the photocurrent through it is shown to substantially depend on the recombination characteristics and the charge state of th...
Збережено в:
| Дата: | 2018 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English Ukrainian |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2018
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018691 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2018691 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20186912019-04-23T07:01:49Z Physical Properties of Silicon Sensor Structures with Photoelectric Transformation on the Basis of “Deep” p–n-Junction Фiзичнi властивостi кремнiєвих сенсорних структур з фотоелектричним принципом перетворення на основi “глибокого” p–n-переходу Kozinetz, A. V. Litvinenko, S. V. Skryshevsky, V. A. сонячний елемент кремнiєвий p–n-перехiд фотострум швидкiсть поверхневої рекомбiнацiї solar cell silicon junction photocurrent surface recombination rate - A capability to produce effective sensor structures on the basis of “deep”silicon junction has been substantiated. If the incident light is strongly absorbed by this junction, the photocurrent through it is shown to substantially depend on the recombination characteristics and the charge state of the illuminated surface, provided that the junction parameters are optimal. The depth of the illuminated region is demonstrated to exceed the diffusion length of minority charge carriers. It is found that the larger diffusion length of minority charge carriers corresponds to stronger changes of the photocurrent generated by the illuminated surface area. A possibility to transform the junction from a photodetector into an effective chemical sensor is verified by numerical calculations. The physical mechanisms relating the changes in the effective surface recombination rate and the absorption of polar molecules are discussed. The sensor properties of suggested silicon junctions are analyzed for a number of analytes. Their suitability for the creation of selective chemical sensors (electronic noses) is demonstrated experimentally. В роботi обґрунтовано можливiсть використання кремнiєвого переходу для ефективних сенсорних структур. Показано, що в умовах опромiнення свiтлом з областi сильного поглинання фотострум суттєво залежить вiд рекомбiнацiйних характеристик та зарядового стану поверхнi у випадку оптимальних параметрiв переходу. Визначено, що товщина освiтлюваної областi для такої структури повинна перевищувати довжину дифузiї неосновних носiїв заряду. Визначено також, що бiльшiй довжинi дифузiї вiдповiдають бiльшi змiни фотоструму при адсорбцiї на робочiй поверхнi. З використанням числового моделювання проаналiзовано можливiсть змiни областi застосування переходу вiд фотоперетворювача до сенсорної структури при певному виборi його параметрiв. Обговорено фiзичнi механiзми, якi можуть пов’язувати змiни ефективної швидкостi iз процесами адсорбцiї полярних молекул. Cенсорнi властивостi запропонованих структур дослiджено для декiлькох аналiтiв. Експериментально продемонстровано придатнiсть такої структури для створення хiмiчних сенсорiв, якi мають функцiю селективностi та пiдтримують концепцiю електронного носу. Publishing house "Academperiodika" 2018-12-15 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018691 10.15407/ujpe62.04.0318 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 62 No. 4 (2017); 318 Український фізичний журнал; Том 62 № 4 (2017); 318 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe62.04 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018691/817 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018691/818 Copyright (c) 2018 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2019-04-23T07:01:49Z |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
сонячний елемент кремнiєвий p–n-перехiд фотострум швидкiсть поверхневої рекомбiнацiї |
| spellingShingle |
сонячний елемент кремнiєвий p–n-перехiд фотострум швидкiсть поверхневої рекомбiнацiї Kozinetz, A. V. Litvinenko, S. V. Skryshevsky, V. A. Фiзичнi властивостi кремнiєвих сенсорних структур з фотоелектричним принципом перетворення на основi “глибокого” p–n-переходу |
| topic_facet |
сонячний елемент кремнiєвий p–n-перехiд фотострум швидкiсть поверхневої рекомбiнацiї solar cell silicon junction photocurrent surface recombination rate - |
| format |
Article |
| author |
Kozinetz, A. V. Litvinenko, S. V. Skryshevsky, V. A. |
| author_facet |
Kozinetz, A. V. Litvinenko, S. V. Skryshevsky, V. A. |
| author_sort |
Kozinetz, A. V. |
| title |
Фiзичнi властивостi кремнiєвих сенсорних структур з фотоелектричним принципом перетворення на основi “глибокого” p–n-переходу |
| title_short |
Фiзичнi властивостi кремнiєвих сенсорних структур з фотоелектричним принципом перетворення на основi “глибокого” p–n-переходу |
| title_full |
Фiзичнi властивостi кремнiєвих сенсорних структур з фотоелектричним принципом перетворення на основi “глибокого” p–n-переходу |
| title_fullStr |
Фiзичнi властивостi кремнiєвих сенсорних структур з фотоелектричним принципом перетворення на основi “глибокого” p–n-переходу |
| title_full_unstemmed |
Фiзичнi властивостi кремнiєвих сенсорних структур з фотоелектричним принципом перетворення на основi “глибокого” p–n-переходу |
| title_sort |
фiзичнi властивостi кремнiєвих сенсорних структур з фотоелектричним принципом перетворення на основi “глибокого” p–n-переходу |
| title_alt |
Physical Properties of Silicon Sensor Structures with Photoelectric Transformation on the Basis of “Deep” p–n-Junction |
| description |
A capability to produce effective sensor structures on the basis of “deep”silicon junction has been substantiated. If the incident light is strongly absorbed by this junction, the photocurrent through it is shown to substantially depend on the recombination characteristics and the charge state of the illuminated surface, provided that the junction parameters are optimal. The depth of the illuminated region is demonstrated to exceed the diffusion length of minority charge carriers. It is found that the larger diffusion length of minority charge carriers corresponds to stronger changes of the photocurrent generated by the illuminated surface area. A possibility to transform the junction from a photodetector into an effective chemical sensor is verified by numerical calculations. The physical mechanisms relating the changes in the effective surface recombination rate and the absorption of polar molecules are discussed. The sensor properties of suggested silicon junctions are analyzed for a number of analytes. Their suitability for the creation of selective chemical sensors (electronic noses) is demonstrated experimentally. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2018 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018691 |
| work_keys_str_mv |
AT kozinetzav physicalpropertiesofsiliconsensorstructureswithphotoelectrictransformationonthebasisofdeeppnjunction AT litvinenkosv physicalpropertiesofsiliconsensorstructureswithphotoelectrictransformationonthebasisofdeeppnjunction AT skryshevskyva physicalpropertiesofsiliconsensorstructureswithphotoelectrictransformationonthebasisofdeeppnjunction AT kozinetzav fizičnivlastivostikremniêvihsensornihstrukturzfotoelektričnimprincipomperetvorennânaosnoviglibokogopnperehodu AT litvinenkosv fizičnivlastivostikremniêvihsensornihstrukturzfotoelektričnimprincipomperetvorennânaosnoviglibokogopnperehodu AT skryshevskyva fizičnivlastivostikremniêvihsensornihstrukturzfotoelektričnimprincipomperetvorennânaosnoviglibokogopnperehodu |
| first_indexed |
2025-10-02T01:15:26Z |
| last_indexed |
2025-10-02T01:15:26Z |
| _version_ |
1851765138950979584 |