Радиационное дефектообразование при ионной имплантации в варизонных полупроводниковых структурах CdxHg1-xTe, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии

• Автор: Григорьев, Денис Валерьевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 218 с.

1. РАДИАЦИОННЫЕ ДЕФЕКТЫ В Сс1хНё1.хТе ПРИ ОБЛУЧЕНИИ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ЧАСТИЦАМИ И ИОНАМИ
1.1. Методы выращивания материала Сс1хН§1.хТс. Дефекты структуры,
* определяющие электрофизические свойства
1.2. Влияние радиационных воздействий на свойства кристаллов Сс1хН§1_хТе
1.2.1. Облучение высокоэнергетическими электронами и у-квантами кристаллов Сс1хНд1.хТе
1.2.2. Ионная имплантация в кристаллы СсПг^^Те
Выводы
2. ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СбхН8|.хТс, ВЫРАЩЕННОГО МЕТОДОМ МОЛЕКУЛЯРНО-ЛУЧЕВОЙ ЭПИТАКСИИ
2.1. Подготовка образцов СбхН§1.хТе. Методика измерений

2.2. Особенности определения электрофизических параметров эпитаксиальных пленок СбхН§1.хТе с варизонными слоями
2.2.1. Основные положения физической модели
2.3.2. Влияние широкозонного варизонного слоя на результаты измерения электрофизических параметров эпитаксиальных пленок СбхЩ1.хТе
2.3.3. Влияние узкозонного варизонного слоя на результаты измерения электрофизических параметров эпитаксиальных пленок Сбх^1;хТе
2.3.4. Определение электрофизических параметров варизонных
* эпитаксиальных пленок Сс!хЕ^1.хТе
Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОБЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОНАМИ И
у - КВАНТАМИ НА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ И ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ ПЛЕНОК Сс1хНе,.хТс
3.1. Методы исследований
3.2. Облучение мощными импульсными пучками электронов
* 3.3. Облучение высокоэнергетическими электронами и у-квантами
Выводы

4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАДИАЦИОННОГО
ДЕФЕКТООБРАЗОВ АНИЯ В КРТ ПРИ ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИИ
4Л. Основные положения модели радиационного дефектообразования в CdxHgi.xTe при ионной имплантации
Шг 4.2. Определение коэффициента комплексообразования РД и оценка
влияния внутреннего электрического поля на миграцию первичных
4.3. Моделирование процесса радиационного дефектообразования при облучении объемных кристаллов CdxHgi_xTe ионами аргона
Выводы
5. ДИНАМИКА НАКОПЛЕНИЯ И ПРОФИЛИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДЕФЕКТОВ В ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ ПЛЕНКАХ CdxHgj.xTe, ОБЛУЧЕННЫХ ИОНАМИ N2+, Аг+, В+
5.1. Методики исследования, при ионной имплантации CdxHgi.xTe
5.2. Имплантация ионов аргона и молекулярного азота,
в эпитаксиальные пленки CdxHgi.xTe
5.3. Имплантация ионов бора в варизонные эпитаксиальные пленки
CdxHg,.xTe
5.3.1. Интегральные электрофизические характеристики
5.3.2. Профили пространственного распределения электрофизических характеристик
5.4. Анализ процессов радиационного дефектообразования в варизонных
+' эпитаксиальных пленках CdxHgi.xTe при ионной имплантации
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ УСТАНОВКА ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ CdxHgUxTe

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
Rp - средний проецированный пробег
ИК - инфракрасный
ГФЭ - газофазная эпитаксия
ЖФЭ - жидкофазная эпитаксия
КРТ - полупроводниковое соединение CdxHgi.xTe (теллурид кадмия ртути)
КЦТ - полупроводниковое соединение CdxZn].xTe (теллурид кадмия цинка)
МЛЭ - молекулярно-лучевая эпитаксия
МОГФЭ - газофазная эпитаксии с применением металлоорганических
соединений НТО - неравновесные носители заряда
ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия
РД - радиационные дефекты
POP - резерфордовское обратное рассеяние
УВС -узкозонный варизонный слой УРАФ - угловое распределение аннигиляционных фононов ФПУ - фотоприемное устройство
ШВС - широкозонный варизонный слой

2. ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ CdxHg,.xTe, ВЫРАЩЕННОГО МЕТОДОМ МОЛЕКУЛЯРНО-ЛУЧЕВОЙ ЭПИТАКСИИ
Концентрация и подвижность носителей заряда являются одними из основных параметров материала, которые определяют рабочие характеристики изготавливаемых фотонных детекторов. Поэтому определение электрофизических параметров, как исходного материала, так и материала подвергнутого какой либо обработке, с целью получения заданной приборной структуры, является необходимым условием создания качественных фотоприемных устройств.
Для измерения электрофизических параметров полупроводников наиболее широко используются методы на основе гальваномагнитных явлений в материале [49], среди которых наибольшей популярностью пользуется метод холловских измерений. Измерение коэффициента Холла и электропроводности, позволяет определить тип проводимости полупроводника, концентрацию носителей заряда в материале, их подвижность. Данный метод достаточно легко реализуется, а полученные результаты измерений сравнительно просто интерпретируются.
В настоящее время для изготовления высокочувствительных фотоприемных структур на основе КРТ используют эпитаксиальные пленки, выращенные методом молекулярно-лучевой эпитаксии, с различными варизонными слоями [15,16]. При этом необходимо отметить, что в случае КРТ наличие в материале областей с переменным составом материала значительно затрудняет анализ результатов измерения электрофизических параметров, проведенных методом эффекта Холла. Поэтому изучение влияния варизонных слоев на результаты измерений электрофизических параметров эпитаксиальных структур КРТ представляет значительный интерес.
В данной главе представлено описание методик подготовки образцов КРТ к экспериментам и проведения измерений электрофизических параметров образцов эпитаксиальных пленок и объемных кристаллов КРТ. Приведены