Фотоелектронні процеси в твердих розчинах на основі телуридів кадмію, ртуті в умовах природної і стимульованої трансформації дефектної системи - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИЗахист відбудеться 23 квітня 1999 р. о 1415 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.199.02 Інституту фізики напівпровідників НАН України, Київ, 252028, проспект Науки 45. З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту фізики напівпровідників НАН України, Київ, 252028, проспект Науки 45. Вивчено стимульовані зовнішніми діями процеси стабільного і метастабільного дефектоутворення і механізми перетворень електронних і фотоелектронних властивостей в обємних кристалах; в епітаксійних варізонних структурах, в т. ч. в підкладці, металургійній границі і нарощеному шарі; в полікристалічних шарах на альтернативних підкладках з урахуванням взаємодії систем дефектів і фотоелектронних процесів в зернах і на їх межах, в т. ч. в буферних шарах CDTE. The processes of the stimulated by external influences of the stable and metastable defect formation were investigated, as well as mechanisms of transformation of electronic and photo-electronic characteristics in the three-dimensional crystals; in epitaxial graded-band gap structures, including the substrate, metallurgical interface and grown layer; in polycrystalline films on alternative substrates with taking into account the defect system interactions and of the photo-electronic processes in grains and on their interfaces, including the CDTE buffer layers. Установлено, что в кристаллах n-КРТ при конкуренции межзонных и примесных каналов рекомбинации эффективность электрополевой экстракции неравновесных носителей заряда (ННЗ) зависит от степени биполярности фотопроводимости (ФП) и падает с ее уменьшением, что связано с захватом вытягиваемых носителей на центры рекомбинации; в кристаллах с биполярной ФП р-типа экстракция ННЗ реализуется при меньших электрических полях, чем в кристаллах n-типа, что обусловлено более высокой подвижностью неосновных носителей (электронов).У звязку із створенням і розвитком нової елементної бази ІЧ-оптоелектроніки (багатоелементні матричні фокальні площини, SPRITE-елементи, надгратки, варізонні структури і ін.) багатоцільового призначення, в т. ч. для роботи в екстремальних умовах, великого значення набувають дослідження нерівноважних процесів, механізмів природної і стимульованої зовнішніми полями різної фізичної природи трансформації системи дефектів, їх впливу на електронні і фотоелектронні властивості матеріалу. Вирішення цих задач повязано з необхідністю розвязання цілої низки проблем, зокрема: визначенням домінуючих механізмів взаємодії зовнішніх полів різної фізичної природи з речовиною; встановленням домінуючих процесів природної і стимульованої цими полями трансформації дефектної системи; виявленням і встановленням домінуючих електронних і фотоелектронних процесів при перетворенні системи дефектів, їх впливу на функціональні параметри матеріалу. процесів і механізмів природного і стимульованого зовнішніми впливами дефектоутворення в підкладкових для епітаксії матеріалах на основі CDTE, їх впливу на структурні, електронні і фотоелектронні властивості епітаксійних шарів з метою оптимізації технологічних параметрів, а також оптичних властивостей підкладок, що відіграють роль світловодних областей структур, призначених для створення на їх основі широкої гами сенсорних пристроїв і джерел випромінювання; визначити процеси стимульованого зовнішніми впливами (відпал у вакуумі, парах компонент і домішок; збудження лазерними імпульсами і індукованими ними ударними хвилями; поверхневі обробки: механічне і хімічне полірування поверхні, механічне індентування і ін.) дефектоутворення в підкладкових для епітаксії матеріалах на основі CDTE і його впливу на електронні і фотоелектронні властивості кристалів і шарів; Встановлено, що в кристалах n-КРТ при конкуренції міжзонних і Шоклі-Рідівського каналів рекомбінації ефективність електропольової екстракції ННЗ в області сильних електричних полів залежить від ступеня біполярності ФП і різко падає з її зменшенням, це зумовлено захопленням носіїв, що витягаються, на центри рекомбінації; в кристалах з біполярною ФП р-типу екстракція ННЗ реалізується при істотно менших електричних полях, чим у кристалах n-типу, що обумовлено більш високою рухливістю неосновних носіїв (електронів в р-типі).Збільшення ширини забороненої зони Eg (підвищення складу Cd - x) збільшує вихід випромінювальної рекомбінації в кристалах n-і р-типу у всьому діапазоні рівнів легування, зокрема, при 77 К у кристалах n-типу швидкості міжзонних ударного і випромінювального процесів вирівнюються для х>0.22, n0 3 1014 см-3, у кристалах р-типу для х>0.2 і p0 1017 см-3, що технологічно цілком можливо. Для конкуренції міжзонних і домішкового механізмів рекомбінації в кристалах n-типу проведено розрахунок залежностей ступеня біполярності ФП j від концентрації центрів рекомбінації при різних значеннях концентрації вільних електронів n0.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ