Природа точкових дефектів кадмій телуриду, легованого елементами V групи - Автореферат

Міністерство освіти і науки України Чернівецький національний університет імені Юрія ФедьковичаРобота виконана на кафедрі неорганічної хімії Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича. Науковий керівник: доктор хімічних наук, професор, Фочук Петро Михайлович завідувач кафедри неорганічної хімії Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича Офіційні опоненти: доктор хімічних наук, професор, Томашик Василь Миколайович вчений секретар, завідувач відділу фізичної хімії напівпровідникових матеріалів Інституту фізики напівпровідників ім. Захист дисертації відбудеться 26 березня 2010 р. о 15 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 76.051.10 у Чернівецькому національному університеті імені Юрія Федьковича за адресою: 58012, м. З дисертацією можна ознайомитися у науковій бібліотеці Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича (58012, м.Це: велика ширина забороненої зони (?E = 1.5 ЕВ); можливість отримання матеріалу з електронною чи дірковою провідністю; низька розрахункова концентрація власних носіїв заряду за звичайних умов (~106 см-3 при 300 К); низький коефіцієнт поглинання світла в ІЧ-області спектру; порівняно висока рухливість носіїв заряду. Змінюючи умови рівноваги між власними атомними та електронними дефектами, можна керувати типом провідності і питомим опором кристалів в широких межах та надавати матеріалу нових необхідних для практичного застосування властивостей. Останнім часом особлива увага приділяється вивченню тих домішок, які надають кадмій телуриду провідності р-типу. Встановлено, що при легуванні CDTE Фосфором та Арсеном, він набуває високої провідності р-типу, що знаходить застосування у сонячних елементах та при створенні р-контакту у детекторах іонізуючого випромінювання. Це дозволяє отримати інформацію про поведінку домішки у кристалі у широкому температурному інтервалі і зясувати природу домішкових ТД, які визначають поведінку кристалів CDTE, і керувати процесами вирощування кристалів з наперед заданими властивостями.Спектр КЛ кристалів CDTE, легованих Фосфором, свідчить про те, що всі зразки CDTE:Р не показують крайової емісії, характерної для нелегованого CDTE. Оскільки в цьому зразку спостерігається тільки випромінювання, зумовлене домішковими точковими дефектами Фосфору, різні за інтенсивністю зони можуть означати неоднорідний розподіл домішки в кристалі. Ізотерми концентрації носіїв заряду для зразків Р5Cd і Р8Cd для Т <1170 К знаходяться нижче ізотерм для нелегованого CDTE. Це могло б свідчити про те, що Фосфору на початку злитку менше (тому k <1) і атоми домішки заміщують атоми Телуру, а коли Фосфору більше (кінець злитку) - Фосфор не тільки заміщує атоми Телуру, але і стає у міжвузля, а також заміщує атоми Кадмію, проявляючи амфотерну поведінку, про що згадувалось у статті Селіма і Крегера: . Ізотерми концентрацій електронів для зразків CDTE:As при Т <1070 К знаходяться нижче ізотерм для нелегованого CDTE, що свідчить про акцепторну дію As, оскільки атоми останнього, генеруючи дірки, які звязують електрони, тим самим понижують концентрацію останніх: .Вперше досліджено структуру точкових дефектів у кристалах CDTE, легованих елементами V групи (Арсеном, Фосфором, Стибієм, Бісмутом та Ванадієм), в умовах високотемпературної рівноваги дефектів (ВТРД) під тиском пари кадмію чи телуру в температурному інтервалі 470-1170 К. Від Р до Ві послаблюються акцепторна та посилюються донорна дія домішок, зростає глибина залягання акцепторного рівня, зумовленого атомом елементу у вузлі Телуру. При високих температурах в результаті утворення Фосфором декількох домішкових дефектів різної природи відбувається їх взаємна компенсація, ступінь її при кімнатній температурі досягає ~90%. Встановлено, що у кристалах CDTE:As, насичених кадмієм, основним точковим дефектом при ВТРД, як і при низьких температурах, є акцептор ASTE, який зумовлює значне пониження концентрації електронів і електропровідності у порівнянні з нелегованим матеріалом.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ