- Основные параметры свободных и связанных экситонов, а также поляритонов (спектральное положение, полуширина линии, зависимость этих параметров от температуры в интервале 4.2 - 300 К, элементного состава материала и наличия дефектов, коэффициенты диамагнитного сдвига и эффективные g-факторы расщепления в магнитных полях, изменяемых до 20 Т, их зависимость от направления магнитного поля относительно осей кристаллографической решетки), впервые достоверно определенные в оптических спектрах монокристаллов CuInSe2, CuInS2, CuGaSe2, CuIn(SSe)2, и тонких пленок CuInSe2, обусловлены такими свойствами электронной структурой материала как: шириной запрещенной зоны, температурными коэффициентами ее изменения, эффективными массами электронов и дырок, их анизотропией и природой дефектов.
- Ионное внедрение водорода в моно- и поликристаллические соединения CuInSe2 и Cu(In,Ga)Se2 изменяет тип проводимости (с p-типа на n-тип), улучшает качество кристаллической структуры, уменьшает степень компенсации, пассивирует ростовые дефекты и уменьшает глубину потенциальных флуктуаций. Оптимальные параметры внедрения: энергия 0.2 кэВ, доза 3·1015 см-2, температура материала при имплантации 200о С. Механизм диффузии атомов водорода в кристаллических матрицах халькопиритных соединений может быть как междоузельным, так и по вакансиям меди в зависимости от типа материала, температуры, элементного состава и дефектов материала. В совершенных кристаллах коэффициент диффузии водорода достигает 2⋅10-9 см2с-1, что на несколько порядков выше, чем в кристаллах с радиационными дефектами (от 10-14 см2с-1 при 200оС до 10-17 см2с-1 при 20оС). При низких температурах атомы водорода располагаются в антицентрах химических связей In-Se и Cu-Se вдоль диагонали <112> решетки халькопирита. При увеличении температуры выше 200 К водород переходит в вакансии меди.
- Ионная бомбардировка CuInSe2 и Cu(InGa)Se2 аргоном (Ar+) и ксеноном (Xe+) при комнатной температуре не аморфизует кристаллическую структуру благодаря быстрому «залечиванию» линейных и планарных дефектов но с поверхности преимущественно выбивается селен. Точечные дефекты замещения (CuIn и CuGa), возникающие после облучения почти любыми быстрыми частицами, имеют преимущественно акцепторную природу. Аморфизация достигается лишь бомбардировкой при температурах жидкого азота. Отжиг в вакууме при 500-650о С восстанавливает кристаллическую структуру облученного материала. При температурах выше 650о С материал разлагается.
- Облучение соединений CuInSe2 и Cu(In,Ga)Se2, выращенных с недостатком меди, малыми и средними дозами высокоэнергетических (МэВ) электронов и протонов (менее 1017см-2 для электронов и 1012 см-2 для протонов) приводит к уменьшению степени компенсации материала, увеличению интенсивности люминесценции. В совершенных материалах такое облучение приводит к уменьшению интенсивности и исчезновению линий свободных экситонов и экситонов связанных на ростовых дефектах, но появляются новые линии экситонов, локализованных на дефектах замещения. Дальнейшее увеличение дозы облучения приводит к доминированию излучательной рекомбинации, связанной с хвостами плотностей состояний и к росту средней глубины потенциальных флуктуаций.
- Технологии выращивания структурно-совершенных монокристаллов CuInSe2 и CuGaSe2, разработанные на базе метода Вертикальный Бриджмен, позволяют при криогенных температурах получать в оптических спектрах линии свободных и связанных экситонов с полушириной до 0.2 мэВ и применять методы магнитооптической спектроскопии.
- Разработанные методы подготовки поверхности трехкомпонентных халькопиритных соединений, позволяют применять эффект каналирования ионов в экспериментах с использованием РОР и ядерных реакций, рамановское рассеяние, оптическую спектроскопию (ФЛ, поглощения, отражения) высокого разрешения, рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию.
- Методы обработки и разделения спектров каналирования в монокристаллах многокомпонентных халькопиритных соединениях, позволяют количественно анализировать глубинные профили дефектов раздельно в каждой из подрешеток (например Cu, In и Se в CuInSe2).
1.2.Mullan, C.A. A Microstructural and Compositional Analysis of CuInSe2 Ingots Grown by the Vertical Bridgmann Technique / C.A.Mullan, M.V.Yakushev [et al.] // J. Cryst. Growth. -1997.-V.171. -P.415-424.
1.3.Yakushev, M.V. A Rutherford Backscattering-channelling and Raman Study of CuInSe2 Single Crystals surfaces/ M.V.Yakushev [et al.]//J.Mater.Sci.-Mater.El.-1996.-V.7.-P.155-160.
1.4.Yakushev, M.V. The Observation of Near Surface Deviation from Stoichiometry in CuInSe2 Crystals Following Chemical Etching / M.V.Yakushev [et al.] // Solid State Commun. - 1989.-V.65, -P.1079-1083.
1.5.Kuznetsov, M.V. XPS And XPD Study of Cu(InGa)Se2 Surface / M.V.Kuznetsov, E.V.Shalaeva, A.G.Panasko, M.V.Yakushev// Thin Solid Films.-2004.-V.451.-P.137-140.
1.6.Kuznetsov, M.V. Evolution of CuInSe2 (112) Surface Due to Annealing: XPS Study / M.V.Kuznetsov, M.V.Yakushev, [et al.] // Surf. Sci. - 2003.-V.530, - № 1-2. -P. L297 - L301.
1.7.Otte, K. Low Energy Ion Beam Etching of CuInSe2 Surfaces / K.Otte, G.Lippold, A.Schindler, Yakushev M.V. [et al.] // J. Vac. Sci. Technol. A. - 1999.- V.17, - P.19-23.
1.8.Yakushev, M.V. Depth Profiles and Dose Dependence of Radiation Damage Caused by 30kev Ar+ in CuInSe2 / M.V.Yakushev // Поверхность.- 2003.- Т.5. - С.48-52.
1.9.Yakushev, M.V. Effect of Plasma Hydrogenation on the Defect Properties of CuInSe2 / M.V.Yakushev [et al.] // Cryst. Res. Technol. - 1994.- V.29, - № 3. - P.427-437.
1.10.Yakushev, M.V. Ion Channelling Study of Hydrogen Induced Damage in CuInSe2 Crystals / M.V.Yakushev [et al.] // Nucl. Instr. Meth. B. - 1993.- V.84. - P.405-407.
1.11.Yakushev, M.V. Influence of Proton Implantation on the Properties of CuInSe2 Single Crystals (I) Ion Channelling Study of Lattice Damage/ M.V.Yakushev [et al.] // Cryst. Res. Technol.-1994.-V.29,-P.125-132.
1.12. Yakushev, M.V. An RBS-Channelling and Raman Study of Implant Damage in Hydrogen Implanted CuInSe2 Single Crystals / M.V.Yakushev [et al.] // Cryst. Res. Technol. - 1995.- V.95. - P.357-360.
1.13.Yakushev, M.V. Radiation hardness of CuInSe2 / M.V.Yakushev [et al.] // Изв. Акад. Наук. СССР, Неорг. Матер. - 2006.- Вып.70, - № 6. - С. 806-809.
1.14.Yakushev, M.V. A PL Study of Hydrogen Implanted Cu(InGa)Se2 Thin Films / M.V.Yakushev, R.W.Martin [et al.] // Jpn. J. Appl. Phys. - 2000.- V. 39-1. - P.320-321.
1.15.Yakushev, M.V. A PL Study of CIGS Thin Films Implanted With He fnd D Ions / M. V. Yakushev, R.W.Martin [et al.] // Thin Solid Films. - 2000.- V.361-362. - P.488-493.
1.16. Боднарь, И. В. Спектры фотолюминесценции монокристаллов AgGaTe2, имплантированных водородом / И.В.Боднарь, М.В.Якушев [и др.] // Оптика и спектроскопия. - 2000. - Т.88, - C.424-426.
1.17.Otte, K. In Situ XPS Investigations Of Ion Beam Hydrogenation Of CuInSe2 Single Crystal Surfaces / K.Otte, M.V.Yakushev [et al.] // Thin Solid Films.-2001.-V.387.-P.185-188.
1.18.Fink, D. On the Redistribution of 10keV Hydrogen in CuInSe2 / D.Fink, J.Krauser, G.Lippold, M.V.Yakushev, [et al.] // Rad. Eff. Def. in Solids. - 1998.- V.145. - P.85-105.
1.19.Gil, J.M. Modelling Hydrogen in CuInSe2 and CuInS2 Solar Cell Materials Using Implanted Muons/J.M.Gil, M.V.Yakushev [et al.] // Phys. Rev. B.-1999. -V.59, -P.1912-1916.
1.20.Vilгo, R.C. Muon diffusion and trapping in chalcopyrite semiconductors / R.C.Vilгo, J.M.Gil, H.V.Alberto, J.P.Duarte, N.Ayres de Campos, A.Weidinger, M.V.Yakushev, S.F.J.Cox // Physica B. - 2002.- V. 326, - № 1, - P.181-184.
1.21.Gil, J.M. High temperature trapping of muons in CuInSe2 and CuInS2 / J.M.Gil, H.V.Alberto, M.V.Yakushev, [et al.] // Physica B. -2000.- V.289/290. - P.567-569.
1.22.Yakushev, M.V. Radiation Damage and Amorphization Mechanism in Xe+ Irradiated CuInSe2 / M.V.Yakushev, [et al.] // Material Science Forum. - 1997.- V.171. - P.248-249.
1.23.Mullan, C.A. The effect of Ion Implantation on the Microstructure of CuInSe2 Single Crystals / C.A.Mullan, M.V.Yakushev, [et al.] // Phil. Mag. A. -1996.-V.73, -P.1131-1145.
1.24.Nadazdy, V. Switching of Deep Levels in CuInSe2 Due to Electric Field-induced Cu Ion Migration / V.Nadazdy, M.Yakushev [et al.] // J. Appl. Phys. -1998.-V.84, -P.4322-4326.
1.25.Zegadi, A. An Electron Microscopy Study of Near Surface Damage Caused by Xe and Ne Ion Implantation in CuInSe2 Single Crystals/A.Zegadi, M.V.Yakushev [et al.] // Nucl. Instr. Meth. B. -1994. -V.94. -P.429-432.
1.26.Lippold, G. A Raman Scattering Study of Ion Implantation Damage in CuInSe2 Crystals/ G.Lippold, M.V.Yakushev [et al.] // Cryst.Res.Technol. -1995.-V.95.-P.385-388.
1.27.Donnelly, S.E. In-situ transmission electron microscopy studies of radiation damage in copper indium di-selenide / S.E.Donnelly, M.Yakushev [et al.] // Nucl. Instrum. & Meth. in Phys. Res. -2006. -V. 242. -P. 686-689.
1.28.Tomlinson, R.D. Electrical Properties of CuInSe2 Single Crystals Implanted with Xenon / R.D.Tomlinson, M.V.Yakushev [et al.] //Cryst. Res. Technol. -1993.-V.28, - P.267 - 272.
1.29.Tomlinson, R. D. Changes in Opto-Electronic Properties of CuInSe2 Following Ion Implantation / R.Tomlinson, M.Yakushev [et al.]// J. Electron. Mater.-1991.-V.20.-P.659-663.
1.30.Мудрый, A.В. Образование дефектов в халькопиритном полупроводниковом соединении CuInSe2 при облучении электронами / A.В.Мудрый, М.В.Якушев, [et al.] // Поверхность. - 2006.- Т.4. - C.51-54.
1.31.Yakushev, M.V. Magneto-PL Study of Radiative Recombination in CuInSe2 Single Crystals / M.V.Yakushev, [et al.] // J. Phys. Chem. Solids. - 2003.- V.64. - P.2011-2016.
1.32.Yakushev, M.V. Excited states of the free excitons in CuInSe2 single crystals / M.V.Yakushev, F. Luckert [et al.] // Appl. Phys. Lett. –2003. –V.97. –P.152110 – 152110.
1.33.Yakushev, M.V. Effects of Deviation From Stoichiometry on Excitons in CuInSe2 Single Crystals / M.V.Yakushev [et al.] // Thin Solid Films. - 2003.- V.431/432. - P.190-192.
1.34.Yakushev, M.V. Energy of Free Excitons in CuInSe2 Single Crystals / M.V.Yakushev, A.V.Mudryi, R.D.Tomlinson // Appl. Phys. Lett. - 2003.- V.82, - № 18. - P.3233-3235.
1.35.Mudriy A.V. Optical Properties of High-Quality CuInSe2 Single Crystals / A.V.Mudriy, M.V.Yakushev, [et al.] // Appl. Phys. Lett.. - 2000.- V.77. - P.2542-2544.
1.36.Mudryi, A.V. Optical Properties of High-Quality CuInSe2 Single Crystals / A.V.Mudryi, M.V.Yakushev, [et al.] // Jpn. J. Appl. Phys. Suppl. - 2000.- V.39-1. - P.92-94
1.37.Yakushev, M.V. Temperature dependence of excitonic emission in CuInSe2 / M.V. Yakushev, R.W.Martin, A.V.Mudryi // Phys.Stat.Sol.(c). -2009.-V.6, - P.1082-1085.
1.38.Yakushev, M.V. Excited States of the A Free Exciton in CuInS2 / M.V.Yakushev, R.W. Martin, A.V.Mudryi, A.V.Ivaniukovich // Appl. Phys. Lett. - 2008.- V.92. - P.111908-111910.
1.39.Мудрый, А.В. Оптическая спектроскопия свободных экситонов в халькопиритном полупроводниковом соединении CuInS2 /А.В.Мудрый, А.В. Иванюкович, М.В.Якушев, Р.Мартин, А. Саад // ФТП. - 2008.- Т.42. Вып.1. - С.31-35.
1.40.Yakushev, M.V. Diamagnetic Shifts of Free Excitons in CuInS2 in Magnetic Fields / M.V.Yakushev [et al.] // Appl. Phys. Lett. -2009.- V.94. - P. 042109 - 042111.
1.41.Годовиков, С.К. Анализ полупроводников и сталей ядерно-физическими методами / С.К. Годовиков, В.С.Куликаускас, В.П.Петухов, М.В.Якушев // Поверхность. – 2005. -Т.3. - С.109-112.
1.42.Боднарь, И.В. Низкотемпературная фотолюминесценция монокристаллов AgGaSe2 / И.В. Боднарь, М.В. Якушев // ЖТФ. - 2004. - Т. 74. - Вып. 3. - С.55 - 57. 1.43 . Мудрый, А.В. Оптическая спектроскопия экситонных состояний в CuInSe2 / А.В.Мудрый, М.В. Якушев [и др.] // ФТП. - 2000. - Т. 34. - Вып. 5. - С.550 - 554.
1.44.Мудрый, А.В. Радиационные дефекты в тонких пленках Cu(In,Ga)Se2 при высокоэнергетическом электронном облучении / А.В. Мудрый, М.В. Якушев [и др.] // ЖПС.–2005.-Т.72.-Вып.6.- С.805-808.
1.45.Мудрый, A.В. Образование дефектов в халькопиритном полупроводниковом соединении CuInSe2 при облучении электронами / A.В. Мудрый, М. В. Якушев [и др.] // Поверхность. - 2006. - Т.4. - С.51-54.
1.46.Мудрый, А.В. Фотолюминесценция монокристаллов CuInS2, выращенных методом направленной кристаллизации и из газовой фазы / А. В. Мудрый, А. В. Короткий, М. В. Якушев, Р. Мартин // ЖПС. – 2009. - Т.76. - Вып.2. - С.232-236.
1.47.Medvedeva, N.I. First principle calculations of deformational behaviour and structural defects in CuInSe2, Cu(InGa)Se2 / N. I. Medvedeva, E. V. Shalaeva, M. V. Kuznetsov, M. V. Yakushev // Phys.Rev.B. – 2006. -V.73. - P.0352071 - 0352076.