Дослідження фотойонізаційних процесів, обумовлених наявністю домішок перехідних металів групи заліза та власних структурних дефектів у напівпровідникових матрицях кристалів групи А2В6 і їх впливу на оптичні та фотоелектричні властивості даних кристалів.
При низкой оригинальности работы "Енергетична структура дефектів і фотоелектричні властивості легованих кристалів групи А2В6", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Для випадку невеликих концентрацій міді (NCU=1018 см-3) у спектрах поглинання кристалів CDTE:Cu, ZNTE:Cu спостерігається смуга з максимумом енергії 0,56 ЕВ, яка відповідає електронному переходу 2Т2(D) ® 2E(D) в середині йона Cu2 . Враховуючи цей факт і наявність фотопереходу з енергією 0,78 ЕВ з валентної зони кристала CDTE:Cu на домішковий рівень Еі та аналогічний фотоперехід для ZNTE:Cu можемо стверджувати, що в цих кристалах смузі ФГС відємної полярності з енергією 0,78 ЕВ відповідає фотоперехід на такий же самий стан домішкового йона. Коли зростає концентрація міді (NCU=1019 cm-3) для обох кристалів проявляється смуга відємної полярності з енергією 1,52 ЕВ, яка обумовлена фотопереходом електрона з валентної зони на домішковий рівень і відповідає зміні зарядового стану домішки. У спектрі поглинання кристалів CDS:Cu, які характеризуються іншим типом симетрії (4С6v), спостерігаються смуга з енергією 1,1 ЕВ та сходинки в енергетичних діапазонах 1,5?1,9 ЕВ, 2,1?2,4 ЕВ, що вказують на фотойонізаційну природу даного поглинання та існування декількох типів електронних переходів з переносом заряду. Таким чином можемо ідентифікувати наявність домішкових йонів міді у зарядовому стані Cu (смуга ФГС 1,75 ЕВ), Cu2 (смуга ФГС 1,33 ЕВ) в кристалах CDS:Cu аналогічно як для кристалів CDSE:Cu.Компенсація надлишкового заряду неізозарядних домішкових 3dn-йонів здійснюється за допомогою власних структурних дефектів чи наявною гетеровалентною домішкою. Для кристала CDTE:V визначено енергію акцепторної фотойонізації домішкового комплексу (V2-Cd-D )х (Е=1,49?1,50 ЕВ), а для CDTE, легованих Cu, - комплексу (Cu?Cd-Cu i) (Е=1,42 ЕВ). Зростання концентрації легуючої домішки супроводжується зростанням концентрації неізозарядних домішкових станів (Ме , МЕЗ ) у даних кристалах. Фотойонізація домішкових V2 -центрів (3d3) у кристалах CDTE:V відбувається двома шляхами: 1) безпосередній фотоперехід електронів з домішкового 4T1(4F)-стану у зону провідності кристала; 2) внутріцентровий перехід електрона з основного 4T1(4F)-стану на збуджений 4T1(4Р)-стан з наступною автойонізацією електронів в результаті взаємодії енергетично накладеного дискретного збудженого стану домішкового йона на зонні стани кристалу CDTE (резонанс Фано). Виявлена різниця енергій кулонівського відштовхування (енергія Мотта-Хаббарда, як різниця між енергіями однократної донорної і акцепторної йонізацій, віднесеними до того ж краю зони) між кристалами ZNTE:Cu (1,13 ЕВ) та CDTE:Cu (1,33 ЕВ) для Cu -центра, яка обумовлена різною йонністю хімічного звязку даних кристалів (0,5 і 0,608 для кристалів CDTE і ZNTE відповідно).
Вывод
1. Компенсація надлишкового заряду неізозарядних домішкових 3dn-йонів здійснюється за допомогою власних структурних дефектів чи наявною гетеровалентною домішкою. При цьому утворюються складні домішкові комплекси, переважно осьової симетрії, які орієнтовані вздовж осей симетрії кристалічної матриці. Для кристала CDTE:V визначено енергію акцепторної фотойонізації домішкового комплексу (V2-Cd-D )х (Е=1,49?1,50 ЕВ), а для CDTE, легованих Cu, - комплексу (Cu?Cd-Cu i) (Е=1,42 ЕВ).
2. Домішкові 3dn-йони перехідних металів (Cu, Cr, V) у напівпровідниках CDTE, ZNTE та CDS, перебувають в ізозарядному стані (Ме2 ). Зростання концентрації легуючої домішки супроводжується зростанням концентрації неізозарядних домішкових станів (Ме , МЕЗ ) у даних кристалах.
3. Фотойонізація домішкових V2 -центрів (3d3) у кристалах CDTE:V відбувається двома шляхами: 1) безпосередній фотоперехід електронів з домішкового 4T1(4F)-стану у зону провідності кристала; 2) внутріцентровий перехід електрона з основного 4T1(4F)-стану на збуджений 4T1(4Р)-стан з наступною автойонізацією електронів в результаті взаємодії енергетично накладеного дискретного збудженого стану домішкового йона на зонні стани кристалу CDTE (резонанс Фано).
4. Виявлена різниця енергій кулонівського відштовхування (енергія Мотта-Хаббарда, як різниця між енергіями однократної донорної і акцепторної йонізацій, віднесеними до того ж краю зони) між кристалами ZNTE:Cu (1,13 ЕВ) та CDTE:Cu (1,33 ЕВ) для Cu -центра, яка обумовлена різною йонністю хімічного звязку даних кристалів (0,5 і 0,608 для кристалів CDTE і ZNTE відповідно).
Основні положення дисертації викладено у наступних роботах: Крочук А.С., Гамерник Р.В., Грипа О.А. Оптичні і фотоелектричні властивості домішкових іонів міді в кристалах CDTE і ZNTE // Вісник львів. ун-ту. Серія фізична.- 1999.- В.32.- С.115-121.
Крочук А.С., Гамерник Р.В., Грипа О.А., Гнатенко Ю.П., Фарина І.О., Бабій П.І. Оптичні властивості кристалів CDTE:Cr // Тези Міжнар. семінару з фізики і хімії твердого тіла.- Україна (Любінь-Великий).-31.05-4.06. 2000.-С.5-6.
Крочук А.С., Гамерник Р.В., Грипа О.А. Анізотропія фотоелектричних властивостей кристалів CDTE:V // Матеріали ІІ Міжнар. Смакулового симпозіуму “Фундаментальні і прикладні проблеми сучасної фізики”.-Україна (Тернопіль).-6-10.09. 2000.- С.115-117.
Грипа О.А. Оптичні і фотоелектричні властивості домішкових іонів міді в кристалах CDTE і ZNTE. // Тези доп. Міжнар. конферен. студентів і молодих науковців з теоретичної та експериментальної фізики (ЕВРІКА-2001).-Україна (Львів).- 16-18.05. 2001.-С. 83-84.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
