Зміни люмінесцентних властивостей кристалів, викликані впливом активних зовнішніх факторів: термообробка, лазерне опромінення. Вивчення фотолюмінесценції кристалічних детекторів іонізуючого випромінювання. Аналіз впливу малих доз радіації на кристали.
Аннотация к работе
Кристали CDZNTE мають низку фізичних властивостей, які необхідні для виготовлення на їх основі різноманітних електронних приладів. Але для кристалів CDZNTE вплив різного роду обробок на фізичні властивості досліджено недостатньо, а робіт по деяких важливих видах обробок, зокрема лазерної та із застосуванням іонізуючого опромінення, взагалі мало. За допомогою фотолюмінесцентних досліджень кристалів CDZNTE можна отримати нову інформацію про їх ростові дефекти та про дефекти, індуковані різними активними зовнішніми факторами, про процеси їх взаємодії і, отже, про причини змін тих чи інших фізичних властивостей досліджуваного матеріалу. Таким чином, поставлена дослідницька робота надасть можливість отримати нові фізичні результати по важливому трикомпонентному матеріалу А2В6 та оптимізувати процес вирощування як самого матеріалу CDZNTE (підбором необхідних режимів), так і процес виготовлення приладів на його основі з покращеними показниками коефіцієнту корисної дії. За допомогою люмінесцентного методу зясувати вплив високопотужного наносекундного лазерного (Nd 3:YAG, ? = 532 нм) випромінювання на структуру кристалів Cd1-XZNXTE (х = 0.1), визначити його фізичні причини та на їх основі побудувати схематичну модель протікання фізичних процесів у кристалі в умовах потужного лазерного випромінювання.Перший розділ містить огляд літератури, в якому наведено відомі на даний час дані про дослідження фотолюмінесценції кристалів CDZNTE, які стосуються як власне фотолюмінесценції вказаних кристалів, так і її змін під впливом на матеріал активних зовнішніх факторів (термічний відпал, радіаційне та лазерне опромінення). У третьому розділі представлено аналіз впливу на спектри низькотемпературної фотолюмінесценції кристалів Cd0.9Zn0.1Te:In із золотими контактами, які використовуються для виготовлення детекторів іонізуючого випромінювання, термообробки при досить низьких температурах (Т ? 1550С та 2050С) на повітрі протягом 1 години. Показано, що навіть при таких низьких температурах відпалу зміни, що відбуваються в спектрах низькотемпературної фотолюмінесценції, викликані в основному особливостями взаємодії атомів золота, які дифундували з контакту в приконтактну область кристалу, з ростовими дефектами гратки та дефектами, що утворюються під час термообробки завдяки дифузії атомів кадмію в область контакту, а також процесом генерації вакансій кадмію в обємі. А саме, відпал при Т ? 1550С суттєво не впливає на характер низькотемпературних фотолюмінесцентних спектрів кристалів Cd0,9Zn0,1Te:In в області віддаленій від контактів, окрім незначного збільшення інтенсивності смуги, що повзана з глибокими дефектами, а в приконтактній області - приводить до значного зменшення інтенсивностей спостережуваних смуг. В розділі показано, що вказана нетипова смуга повязана з люмінесценцією наноструктур на поверхні Cd0.9Zn0.1Te, а інші зазначені зміни в спектрах пояснюються процесами перерозподілу концентрації атомів цинку (цинк дрейфує в обєм кристалу) в приповерхневій області кристалу в умовах сильного термоградієнту та термічного напруження.
План
Основний зміст роботи
Список литературы
1. Коваленко Н.О. Вплив термообробки на низькотемпературну фотолюмінесценцію кристалів Cd1-XZNXTE / Н.О. Коваленко, В.К. Комар, Ю.М. Насєка, А.В. Прохорович, О.М. Стрільчук, А.С. Герасименко // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника. - 2008. - 43. С. 103-106.
2. Medvid A. Exciton quantum confinement effect in nanostructure formed by laser radiation on the surface of CDZNTE ternary compound / A. Medvid, A. Mychko, O. Strilchyk, N. Litovchenko, Yu. Naseka, P. Onufrijevs, A. Pludonis // Physica Status Solidi (с). - 2009. - V. l. 6, №1. - P. 209-212.
3. Medvid A. Optical properties of nanostructure formed on a surface of CDZNTE crystal by laser radiation / A. Medvid, A. Mychko, O. Strilchyk, N. Litovchenko, Yu. Naseka, P. Onufrijevs, A. Pludons // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, 2009. - A 607. - P. 110-111.
4. Medvid A. Mechanism of nanostructure formation on a surface of CDZNTE crystal by laser radiation / A. Medvid, A. Mychko, N. Litovchenko, Yu. Naseka,V. Gnatyuk, S. Levytskyi // Journal of automation, mobile robotics and intelligent systems, 2009. - V. l. 3, №4. - P. 127-129.
5. Литвин П.М. Вплив наноструктур, сформованих на поверхні кристалів CDZNTE методом лазерного сканування, на спектри їх низькотемпературної фотолюмінесценції / П.М. Литвин, Н.М. Литовченко, А.П. Медвідь, А.М. Мичко, Ю.М. Насєка, О.М. Стрільчук // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника. - 2009. - 44. - С. 109-113.
6. Medvid A. Laser induced nanostructure formation on a surface of CDZNTE crystal / A. Medvid, A. Mychko, A. Pludons and Yu. Naseka // Journal of Nano Research, 2010. - V. 11. - P. 107-112.
7. Глинчук К.Д. Вплив ?-опромінення на фотолюмінесценцію кристалів
8. Насєка Ю.М. Вплив термообробки на низькотемпературну фотолюмінесценцію кристалів Cd1-XZNXTE / Ю.М. Насєка, О.М. Стрільчук, Н.О. Коваленко, В.К. Комар // Конференція молодих вчених з фізики напівпровідників «Лашкарьовські читання - 2008». Збірник тез, Київ. - 2008. С. 135.
9. Насєка Ю.М. Вплив термообробки на дефектний склад кристалів
Cd1-XZNXTE / Ю.М. Насєка, О.М. Стрільчук, В.К. Комар, Н.О. Коваленко // ІІ я Международная школа-семинар молодых учених «РОСТ КРИСТАЛЛОВ». Тезисы докладов, Харьков. - 2008. - С. 5.
10. Medvid A. Exciton Quantum confinement effect in nanohills formed on a surface of CDZNTE crystal by Nd:YAG laser radiation / A. Medvid, A. Mychko, O. Strilchyk, N. Litovchenko, Yu. Naseka, P. Onufrijevs, and A. Pludons // 8th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter. June 22-27, Kyoto, Japan. - 2008. - P. 106.
11. Medvid A. Optical Properties of Nanostructure Formed on a Surface of CDZNTE Crystal by Laser Radiation / A. Medvid, A. Mychko, N. Litovchenko, O. Strilchuk, Yu. Naseka, P. Onufrijevs and A. Pludons // Abstracts of the 10th International Workshop on Radiation Imaging Detectors, June 29 - July 3, Helsinki, Finland. - 2008. - P. 88.
12. Насєка Ю.М. Вплив термообробки на низькотемпературну фотолюмінесценцію кристалів Cd1-XZNXTE / Ю.М. Насєка, Н.О. Коваленко, В.К. Комар, А.В. Прохорович, О.М. Стрільчук, А.С. Герасименко // VI Міжнародна Школа-конференція «Актуальні проблеми фізики напівпровідників», Дрогобич, Україна. Тези доповідей. - 2008. - C. 85 - 86.
13. Насєка Ю.М. Вплив наноструктур, сформованих на поверхні кристалів CDZNTE методом лазерного сканування, на спектри їх низькотемпературної фотолюмінесценції / Ю.М. Насєка, Н.М. Литовченко, П.М. Литвин, А.П. Медвідь, А.М. Мичко, О.М. Стрільчук // Фізика і технологія тонких плівок та наностистем. XII Міжнародна конференція, Івано-Франківськ, Україна. Збірник матеріалів конференції. - 2009. - С. 326 - 328.
14. Naseka Yu.M. Change of photoluminescence properties of CDZNTE crystals at T = 5K by ?-irradiation / Yu.M. Naseka, К.D. Glinchuk, N.M. Litovchenko, A.V. Prohorovich, L.V. Rashkovetskyi, O.M. Strilchuk, B.O. Danilchenko // Конференція молодих вчених з фізики напівпровідників «Лашкарьовські читання - 2009». Збірник тез. Київ. - 2009. - С. 49 - 50.
15. Насєка Ю.М. Особливості низькотемпературної фотолюмінесценції кристалів CDZNTE після створення на їх поверхні квантово-розмірних структур / Ю.М. Насєка, Н.М. Литовченко, П.М. Литвин, А.П. Медвідь, А.М. Мичко, О.М. Стрільчук // Конференція молодих вчених з фізики напівпровідників «Лашкарьовські читання - 2009», Збірник тез. Київ. - 2009. С. 24 - 26.
16. Насєка Ю.М. Зміна фотолюмінесцентних властивостей кристалів CDZNTE при Т = 5К під впливом ?-опромінення джерелом 60Co / Ю.М. Насєка, А.В. Прохорович, О.М. Стрільчук, Н.М. Литовченко, К.Д. Глинчук, Л.В. Рашковецький, Б.О. Данильченко // 2-а Всеукраїнська наукова конференція молодих вчених ФІЗИКА НИЗЬКИХ ТЕМПЕРАТУР (КМВ-ФНТ_2009). Тези конференції, Харків, Україна. - 2009. - С. 67.
17. Насєка Ю.М. Зміна фотолюмінесцентних властивостей кристалів CDZNTE при Т = 5К під впливом ?-опромінення джерелом 60Co / Ю.М. Насєка, А.В. Прохорович, О.М. Стрільчук, Н.М. Литовченко, К.Д. Глинчук, Л.В. Рашковецький, Б.О. Данильченко // IV Українська наукова конференція з фізики напівпровідників. Тези доповідей. Том 2, Україна, Запоріжжя. - 2009. - С. 126.