Фотоэлектрические и оптические свойства халькогенидных полупроводников, обусловленные глубокими центрами сложной структуры

• Автор: Зобов, Евгений Маратович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 257 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Г Л А В А I ЦЕНТРЫ С ГЛУБОКИМИ УРОВНЯМИ В ХАЛЬКО-ГЕНИДНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ (обзор)
§1.1 Классификация центров с глубокими уровнями в полу-
роводниках
§1.2 Методы исследования, центров с глубокими уровнями
§1.3 Природа и характеристические параметры центров е
глубокими уровнями в соединениях А2Вб
1.3.1 Структурные дефекты и их ассоциаты в кристаллах
соединений АВ0
1.3.2 Глубокие центры,контролирующие фотачувствителъпостъ
1.3.3 Примесные междоузелъные дефекты Agi, Cut
§ 1.4 Центры с глубокими уровнями в полуторном сульфиде
лантана
ВЫВОДЫ
ГЛАВА П МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
§ 2.1 Характеристика исследованных образцов
§ 2.2 Экспериментальные установки
§ 2.3 Методика эксперимента
ГЛАВА IÏI СТРУКТУРА, ПРИРОДА И
ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ БЫСТРЫХ (а-)
И МЕДЛЕННЫХ (р-) ЦЕНТРОВ ПРИЛИПАНИЯ § 3.1 Оптически активные электронные центры прилипания
а-типа, обусловленные междоузельными атомами Agi и квазимолекулами с их участием в кристаллах А2®6
3.1.1 Спектры индуцированной примесной фотопроводимости
кристаллов л: Д обусловленные междоузельными донорами Âg

3.1.2 Квазтинейчатые спектры индуцированной примесной фотопроводимости кристаллов Сс!8е:Ау, обусловленные донор- донорньши парами
3.1.3 Неравновесные фотоэлектрические эффекты, обусловленные быстрыми (а—) ЦП
3.1.4 Эффекты “красного” и “фиолетового ” сдвигов спектров индуцированной примесной фотопроводимости, контролируемые квазиуровнями Ферми
3.1.5 Спектральное распределение оптического гашения фототока,. Природа акцепторных центров в Сс!8е
§ 3.2 Медленные центры прилипания в халькогенидах цинка
и кадмия
3.2.1 Спектры термостимулированных токов.
Характеристические параметры и основные особенности проявления медленных электронных центров прилипания в халькогенидах кадмия и цинка
3.2.2 Физическая .модель медленных центров прилипания.
Интерпретация результатов экспериментов
3.2.3 Влияние 'центроврекомбинации на термостимулированные процессы
3,3 Влияние фотоперезарядки центров с глубокими уровнями
на подвижность электронов
ВЫВОДЫ
ГЛАВ А IV ИНЖЕК1ДИОННО-СТИМУЛИРОВАННЫЕ
ПРОЦЕССЫ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ЦЕНТРАМИ ПРИЛИПАНИЯ
§ 4.1 Вольтамперные характеристики структур 1п-С«18е-8п5
1й”СсШе:А»-1п
§ 4.2 Иижекционно-стимулированная примесная фотопроводимость МИМ структур
| 4.3 йнжекционно-гермоетимулироваиные токи
ВЫВОДЫ
Г Л А В А V НЕОХЛАЖДАЕМЫЕ ПРИМЕСНЫЕ ДЕТЕКТОРЫ ИК СВЕТА БЛИЖНЕГО И СРЕДНЕГО ДИАПАЗОНА
§ 5.1 Основные характеристики фотоэлектрических полупро-
водниковых детекторов ИК света
§ 5.2 Неохлаждаемые примесные детекторы ИК света на основе соединений А2Вб, легированных медью или серебром
5.2.1 Неохлаждаемый примесный детектор ИК излучения среднего диапазона на основе фото- и шжекционио очувствлен-
ных монокристаллов Сс15е:Ау
5.2.2 Примесный детектор ИК излучения на основе фоточуест-вителъных поликристаллических слоев Сс1Те;А§
5.2.3 Неохлаждаемый примесный детектор ближнего ИК диапазона на основе фоточувствителъных кристаллов СёБе:Си
ВЫВОДЫ
ГЛАВА VI РОЛЬ БЫСТРЫХ И МЕДЛЕННЫХ ЦЕНТРОВ ПРИЛИПАНИЯ В ПРОЦЕССАХ ИЗЛУЧАТЕЛЬНОЙ РЕКОМБИНАЦИИ
§6.1. Инфракрасная люминесценция (Ьу = 1.3 - 1.5) зВ селе»
нида кадмия и быстрые центры прилипания

§ 6.2 Самоактивированная люминесценция соединений А В
и медленные центры прилипания
6.2.1 Фотолюминесценция (Лщ—0.54 мкм) монокристаллов сульфида гцинка
6.2.2 Инфракрасная (Ат = 0.82мкм) фотолюминесценция монокристаллов 2пТе р-типа
6.2.3 Длинноволновая самоактивированная люминесценция монокристаллов 2п8е

третьей “стопке” электронных состояний наиболее часто наблюдаемых в халькогенидах цинка (см.данные таблицы 1.3Л).
Следовало бы ожидать, что и в ZnSe энергетическое положение одно- и двухкратно заряженной вакансии селена будет тождественно энергетическому
положению центров - Vs иС в кристаллах ZnS, однако авторы [143] пришли к выводу, что центру Vs* соответствует уровень Ес-0,56 эВ, a - EC-О. 11 эВ. Причина расхождения данных в литературе не обсуждается.
Более мелкие донорные центры в халькогенидах кадмия и цинка связываются с междоузельными атомами Cd; и 2п локализация энергетических уровней которых наблюдается в интервалах Ес- (0.01 - 0.12) эВ и Ес- (0.1 -0.2) эВ.
Идентичные по энергетическому положению акцепторные уровни обусловленные вакансиями кадмия и цинка должны наблюдаться в парах ZnS-CdS, ZnSe-CdSe, ZnTe-CdTe. По аналогии с центрами донорной природы, центрам акцепторной природы также свойственны три группы уровней: Ev + (0.5 - 0.7) эВ, Ev + (1.0 - 1.25) эВ, Еу + (1.5 - 2.0) эВ в ZnS-CdS; Ev + (0.2 - 0.3) эВ, Ev + (0.5 - 0.7) эВ, Ev + (0.95 - 1.25) эВ в ZnSe-CdSe; Ev + (0.05 - 0.15) эВ, Ev + (0.3-
0.45) эВ, Еу + (0.6 - 0.9) эВ в ZnTe-CdTe. Эти центры получаются путем прогрева кристаллов при максимальных давлениях паров хаяькогена, т.е. в условиях, благоприятных для образования вакансий кадмия и цинка. Наиболее глубокие акцепроты (третья “стопка” уровней) являются неоднозарядными [5, 29,99,129,181], а отождествление центров с уровнями из второй “стопки” с однозарядными вакансиями цинка и кадмия противоречит как термодинамическим расчетам [34,125,128,187], так и соотношению между7 энергиями ионизации двух:- и однозарядных центров. Анализ данных показывает, что энергия ионизации однозарядных вакансий Cd и Zn в ZnS-CdS близка к 0.6 эВ, в ZnSe-CdSe близка к 0.3 эВ, а в ZnTe-CdTe - 0.15 эВ, а двухзарядных - 1.5-1.9 эВ,
0.95-1.1 эВ и 0.6-0.7 эВ соответственно. Энергетическое положение остальных центров хорошо совпадает с положением уровней центров фоточувствитель-