Дефектно-примесная структура монокристаллов теллурида цинка и создание излучающих диодов на их основе

• Автор: Иванов, Валерий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Минск
• Количество страниц: 185 c. : ил

ГЛАВА I, ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

§ I. Методы.выращивания кристаллов £п.Те и их

основные электрофизические свойства

§ 2. Примесная фотолюминесценция теллурида цинка

и ее связь с преобладающими акцепторами

§ 3. Электрические и люминесцентные свойства

кристаллов, легированных донорами. Компенсация донорной примеси

§ 4. Свойства излучающих структур и электролюминесценция теллурида цинка

ГЛАВА П. ВЫРАЩИВАНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ 2пТе И МЕТОДИКА

ЭКСПЕРИМЕНТА

§ 5. Способы получения монокристаллов теллурида

цинка
§ 6. Методика исследований электрофизических и люминесцентных свойств кристаллов и диодных
структур
§ 7. Анализ структурных, электрических и люминесцентных характеристик кристаллов 2пЛе , выращенных различными способами
ГЛАВА Ш. УЗКОЛИНЕЙЧАТАЯ ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ НЕЛЕГИРОВАННЫХ
КРИСТАЛЛОВ ТЕЛЛУРИДА ЦИНКА, ОБУСЛОВЛЕННАЯ ДИСЛОКАЦИЯМИ
§ 8. Связь линейчатой люминесценции с макродефектами кристалла
§ 9. Механизмы излучательных переходов, соответствующие линейчатым спектрам

Глава IV. ВЛИЯНИЕ ТЕРМООБРАБОТКИ, ОБЛУЧЕНИЯ МОЩНЫМИ СВЕТОВЫМИ ПОТОКАМИ И ЛЕГИРОВАНИЯ НА ПРОЦЕССЫ ИЗЛУЧАТЕЛБНОЙ
РЕКОМБИНАЦИИ ТЕИУРИДА ЦИНКА
§ 10. Трансформация широкополосной фотолюминесценции кристаллов после термообработки или мощного . лазерного облучения
§ II. Влияние легирования на излучательную рекомбинацию носителей в кристаллах
§ 12. Люминесценция кристаллов ИнТе , легированных мелкими донорами
Глава V. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА ДИОДНЫХ СТРУКТУР, ПОЛУЧЕННЫХ ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИЕЙ БОРА ИЛИ ДИФФУЗИЕЙ АЛЮМИНИЯ
§ 13. Свойства омических контактов к 2пТе , образующихся при электрохимическом осаждении металлов
§ 14. Влияние технологических условий получения на
основные электрические характеристики диодов
§ 15. Электролюминесценция диодов на основе 2аТе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Бурное развитие в последнее время полупроводниковой электроники и, в частности, появление новых задач, связанных с созданием элементной базы и устройств для опто- и акустоэлектроники, все больше привлекают внимание специалистов к широкозонным солигс „
единениям А В . Значения ширины запрещенной зоны данных соединений и их твердых растворов охватывают области спектра от инфракрасной до ближней ультрафиолетовой. Это позволяет создавать на этих материалах источники и приемники излучения, работающие в широком спектральном диапазоне. Наличие прямых зон обуславливает высокую эффективность излучательной рекомбинации электронов и дырок и, что особенно важно, возможность получения генерации света в видимой области спектра. Большой интерес вызывает высокая фоточувствительность во всех соединениях этой группы полупроводников. Сильный пьезоэффект в отсутствие центра симметрии решетки как гексагональных, так и кубических кристаллов используется для создания различных акустоэлектрических приборов: тензодатчиков, усилителей ультразвука, линий задержек, детекторов и т.д.
Теллурид цинка - типичный представитель соединений группы П УТ
А В , обладает большинством из описанных выше свойств. Относительно невысокая температура плавления, по сравнению с другими более широкозонными материалами данного класса, позволяет использовать для выращивания кристаллов стандартные технологические методы с применением в качестве тигля плавленного кварца. Указанное свойство, а также доступность и невысокая стоимость исходных компонентов способствовали проведению в последние 15 лет интенсивных исследований этого соединения как физического, так и
прикладного характера.
Достаточно полно изучены термодинамические характеристики

личивалась в верхней части слитка. Для устранения этого недостатка ампула перемещалась в постоянном температурном градиенте со скоростью равной скорости движения расплавленной зоны, т.е. 80-90мкм/час. В результате стабилизации температуры в области кристаллизации, выращенные кристаллы представляли собой единые моно-кристаллические слитки (рис. 5). Оказалось, что увеличение скорости перемещения ампулы до 200мкм/час не ухудшало качества кристаллоь
Как видно из рис. 4а, кривая 3, после завершения роста кристалл попадает в зону с постоянной температурой (700-800°С), где выдерживается дополнительно 3-4 дня. Этот отжиг, в соответствии с характером кривой солидуса (рис. 16), приводил к дополнительной стабилизации состава кристалла около стехиометрического индекса и, как результат, уменьшению собственных точечных дефектов решетки.
Выращивание кристаллов методом движущегося нагревателя, как уже отмечалось, в принципе не отличается от метода ЗПГТ. Расплавленная зона здесь создается температурным профилем, показанным на рис. 46, кривая 4, и движется вместе с нагревателем. После завершения фракционного синтеза температура печи повышалась (кривая 4),
ампула поднималась в крайнее верхнее положение и выдерживалась

там в течение 2-3 часов. Затем дополнительные обмотки включались и профиль температуры формировался только зонным нагревателем. Максимальная температура в зоне изменялась от 900- до П50°С, а скорость ее движения - от 70 до 200мкм/час. После завершения роста кристаллы отжигались в течение 3-4 дней при постоянной температуре 700-750°С.