Процеси переносу заряду в легованих кристалах CdTe, Cd0,95Hg0,05Te та структурах на їх основі - Автореферат

Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наукОфіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, доцент Паранчич Степан Юрійович, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, професор кафедри фізичної електроніки і нетрадиційної енергетики доктор фізико-математичних наук, професор Гнатенко Юрій Павлович, Інститут фізики НАН України, м. Захист відбудеться ‘’ 31’’ жовтня 2003 р. о 15 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д. 76.051.01 при Чернівецькому національному університеті імені Юрія Федьковича за адресою: 58012, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича (58012, м. Оптичні дослідження зазначених матеріалів дозволили ідентифікувати основні фотоіонізаційні переходи, що мають місце у кристалах, легованих домішками двох видів, а також повязати ці дані з результатами досліджень у них явищ переносу. Експериментальним шляхом вперше встановлено існування іонів марганцю, який присутній у кристалах в якості другої легуючої домішки або ж компоненти твердого розчину, в стані Mn1 з утворенням мілкого донорного рівня у забороненій зоні.Впровадження домішки викликає утворення електрично активних дефектів і комплексів, які мають тенденцію до створення компенсованого стану в кристалах і дозволяють досягнути великих значень питомого опору - важливої вимоги, яка ставиться до детекторних та фоторефрактивних матеріалів. Зокрема, легування телуриду кадмію ванадієм, германієм або марганцем дозволяє розширити інтервал фоточутливості до ближньої ІЧ-області, що робить цей матеріал перспективним для створення на його основі фотоприймачів у швидкодіючих волоконно-оптичних системах передачі інформації. Незважаючи на велику кількість робіт, присвячених вирощуванню та дослідженню властивостей кристалів телуриду кадмію, легованих 3d-елементами, однією з ключових проблем на шляху створення приладів на їх основі залишається питання одержання високочутливого матеріалу зі стабільними характеристиками. Крім того, високоомні напівпровідникові матеріали виявляються перспективними кандидатами для створення на їх основі поверхнево-барєрних структур типу діодів Шотткі. Робота виконувалася згідно наукової тематики кафедри фізичної електроніки і нетрадиційної енергетики Чернівецького національного університету "Наукові основи технології одержання та дослідження фізичних властивостей обємних і плівкових структур на базі А 2В 6 та А 4В 6 складних матеріалів для створення на їх основі оптоелектронних і дозиметричних приладів" (№ держреєстрації 0100U005494).Він присвячений стислому літературному огляду щодо особливостей поведінки домішок 3d-елементів (V, Ge, Sn, Fe, Mn) у телуриді кадмію, впровадження яких призводить до виникнення у зазначеному напівпровідниковому матеріалі глибоких рівнів, що суттєво впливають на різноманітні фізичні, в тому числі електричні, оптичні та фотоелектричні властивості кристалів. Аналіз експериментальних результатів проведених досліджень кристалів CDTE:V, одержаних при різних умовах росту, показав, що кристали, вирощені за другим технологічним режимом, були низькоомними та володіли великими концентраціями вільних носіїв (ne»2?0,7?1016 см-3) і високими значеннями рухливостей (m=550 см 2/В?с). Тоді як для кристалів CDTE:V, вирощених при незмінному вільному обємі після синтезу та повільному охолодженні, характерними були великі значення питомого опору r=(3-7)?109 Ом?см, тобто у напівпровіднику досягався ефект компенсації. Це значення неможливо інтерпретувати однозначно, оскільки деякі автори [1*] цю величину відносять до енергетичного положення домішкового рівня ванадію в стані 2 , тоді як на думку іншої групи дослідників [2*, 3*], дана енергія активації відповідає рівню, утвореному двічі іонізованими вакансіями кадмію у забороненій зоні. В області 1,4-1,5 ЕВ для цих зразків, а також для кристалів Cd1-x-YMNYHGXTE:V (x=0,05; 0,03?y?0,07), спостерігалася широка смуга поглинання, яка за своєю енергією може відповідати поглинанню рівнем, утвореним комплексними дефектами за участю двократно іонізованих вакансій кадмію, або ж присутністю в цих матеріалах марганцю в стані Mn .

Основний зміст роботи