Термоактивационные процессы с участием медленных электронных ловушек в халькогенидах цинка

• Автор: Камалудинова, Халимат Эхоевна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 101 с. : ил.

ГЛАВА I КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ЛОВУШЕК В ПОЛУПРОВОДНИКАХ И ЛЮМИНОФОРАХ. МЕДЛЕННЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛОВУШКИ В ХАЛЬКОГЕНИДАХ ЦИНКА И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ (обзор).
§ 1.1 Классификация глубоких центров в полупроводниках и
люминофорах
§ 1.2 Теория термостимулированных процессов с участием
медленных ловушек в полупроводниках и люминофорах
1.2.1. Теория термостимулированных процессов
1.2.2 Анализ формы спектров ТСТ и ТСЛ и методы определения характеристических параметров ловушек
1.2.3 Спектры ТСТ и ТСЛ в реальных полупроводниках и люминофорах
§ 1.3 Природа и характеристические параметры электронных
ловушек с глубокими уровнями в халькогенидах цинка
ВЫВОДЫ
ГЛАВА II МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА § 2.1 Характеристика исследованных образцов
§ 2.2 Экспериментальная установка
§ 2.3 Методика эксперимента
ГЛАВА III ТЕРМОАКТИВАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ С УЧАСТИЕМ МЕДЛЕННЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ЛОВУШЕК В МОНОКРИСТАЛЛАХ ХАЛЬКОГЕНИДОВ ЦИНКА § 3.1 Термоактивационные спектры монокристаллов ZnS, ZnSe,
ХпО и характеристические параметры электронных
ловушек в них
§ 3.2 Длинноволновая самоактивированная люминесценция

монокристаллов ZnSe
§ 3.3 Предполагаемая физико-химическая природа медленных ловушек в халькогенидах цинка.
Объяснение экспериментальных результатов
§ 3.4 Моделирование генерационно-рекомбинационных процессов с участием медленных ловушек методом вычислительной физики в реальном полупроводниковом материале
ВЫВОДЫ
Г Л А В АIV ЭФФЕКТ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ МОДУЛЯЦИИ СЕЧЕНИЯ ЗАХВАТА МЕДЛЕННЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ЛОВУШЕК КОЛЛЕКТИВНЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПОЛЕМ ПОВЕРХНОСТНОГО ЗАРЯДА ЗЕРЕН § 4.1 Термолюминесцентные свойства порошков.
Характеристические параметры электронных ловушек 67 § 4.2 Объяснение термолюминесцентных свойств порошков на
основе халькогенидов цинка
§ 4.3 Диагностика концентрационного распределения атомов ловушек в объеме зерен порошков на основе гпв, ZnSe
иZnO
§ 4.4 Влияние внешнего электрического поля на кинетические параметры электронных ловушек, локализованных в приповерхностной области пространственного заряда
ВЫВОДЫ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Актуальность темы. Анализ теоретических и экспериментальных работ о кинетических параметрах электронных ловушек приводит к выводу о существовании в полупроводниках и люминофорах быстрых (отношение скорости захвата электрона к скорости его рекомбинации с дыркой 11» 1) и медленных (Г1«1) ловушек. Комплексные исследования методами фото- и термоактивационной спектроскопии показывают, что быстрые ловушки обладают не только большими сечениями захвата электронов (8(=10'14-10'16 см2), но и фотонов (БД Вследствие последнего обстоятельства, быстрые ловушки проявляют высокую фотоактивность, обуславливая длинноволновую неравновесную фоточувствительность полупроводников.
Медленные же ловушки могут и не проявлять аналогичной активности, поэтому их эффективное исследование осуществляется методами термоактивационной спектроскопии [термостимулированный ток (ТСТ), термостимулированная люминесценция (ТСЛ), емкостная спектроскопия (НСГУ)]. Несмотря на свою донорную природу, в полупроводниках п-типа медленные электронные ловушки могут иметь сечения Бц которые экспо-

ненциально падают до весьма малых значений 10' см по мере уменьшения глубины их уровней. Особое внимание привлекают к себе медленные ловушки с аномальными кинетическими свойствами. Обладая дискретным энергетическим уровнем, эти ловушки имеют широкий спектр значений сечения 8(. Существующие модельные представления о физикохимической природе медленных ловушек допускают их связь с точечными дефектами, размещенными в области коллективных электрических полей макроскопических дефектов кристаллов. Эти модели являются пионерскими и требуют дополнительных экспериментальных доказательств.
Как отмечалось выше, исследование медленных ловушек осуществляется методами термоактивационной спектроскопии. Теория этих мето-

(У • N с • 5, )от температуры. Это предположение приводит к невыполнению условия (3.1.1) и, следовательно, требует линейной связи между Е, и Тт . Для большинства электронных ловушек с уровнями Ес - (0.1 - 0.6) эВ действительно наблюдается линейная зависимость между экспериментально наблюдаемыми значениями Тт и определенными значениями Е1 (рис. 3.1.5).
Следовательно, данные электронные ловушки можно отнести к центрам однократного прилипания или медленным ловушкам.
Условие (3.1.1) выполняется только тогда, когда ловушки имеют единую природу. Поэтому следует предположить, что большинство электронных состояний с уровнями из интервала энергий Ес - (0.1 - 0.6) эВ принадлежат центрам единой природы.