Точечные дефекты и фотоэлектрические свойства эпитаксиальных структур Cd x Hg1-x Te, выращенных методами парофазной и молекулярно-лучевой эпитаксии

• Автор: Варавин, Василий Семенович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 145 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Узкозонные твердые растворы CdxHg!_xTe для ИК фотоприемников на диапазоны 3-5 мкм и 8-14 мкм (Обзор литературы)
1.1 Требования к материалу КРТ для фотопроводящих и фотодиодных приемников ИК диапазона
1.2 Электрическая активность собственных дефектов и свойства нелегированного материала КРТ

1.3 Поведение примесей в объемном и эпитаксиальном материале КРТ

1.4 Особенности определения концентрации и подвижности носителей заряда в КРТ

1.5 Механизмы рекомбинации и время жизни неравновесных носителей заряда в КРТ

1.6 Поверхностная рекомбинация и подготовка поверхности

Выводы к Главе 1

Глава 2. Исследование электрофизических свойств и содержания примесей в пленках КРТ, полученных методом парофазной эпитаксии
2.1 Методика получения пленок КРТ методом ПФЭ
2.2 Зависимость электрофизических свойства пленок КРТ ПФЭ
от условий термообработки
2.3 Исследование содержания примесей в исходных материалах, подложках и пленках КРТ ПФЭ методами JIMA и ВИМС
2.4 Исследование элементного состава микровключений на поверхности пленок КРТ и подложек CdTe методом РСМА
2.5 Характеристики ИК фотодиодов на основе пленок КРТ, полученных методом ПФЭ

Выводы к Главе 2
Глава 3. Электрически активные собственные точечные дефекты в КРТ
3.1 Влияние температуры выращивания и состава на концентрацию носителей заряда в пленках КРТ, выращенных методом МЛЭ
3.2 Расчет равновесной концентрации примесей в КРТ
3.3 Собственные точечные дефекты донорного типа в КРТ
3.4 Расчет равновесной концентрации антиструктурного теллура
3.5 Влияние кинетики на процесс встраивания антиструктурного теллура в КРТ МЛЭ
3.6 Равновесная концентрация вакансий в подрешетке металла в

3.7 Расчет констант равновесия реакций образования вакансий в

3.8 Влияние термообработки и состава на концентрацию вакансий в подрешетке металла в КРТ
Выводы к главе 3
Глава 4. Исследование равновесных электронных процессов в
пленках КРТ
4.1 Анализ зависимости коэффициента Холла и проводимости от концентрации носителей в однородных пленках КРТ
4.2 Коэффициент Холла и проводимость в образе со слоями разного типа проводимости
4.3 Влияние освещения образца на измерения коэффициента
Холла и проводимости
4.5 Исследование зависимости подвижности в пленках КРТ МЛЭ
от состава
Выводы к Главе 4

Глава 5. Особенности рекомбинационных процессов и время жизни неравновесных носителей заряда в стуктурах КРТ МЛЭ с варизонными слоями
5.1 Влияние градиента ширины запрещенной зоны на фотоэлектрические свойства эпитаксиальных структур КРТ
5.2 Температурные зависимости времени жизни неравновесных носителей в стуктурах КРТ МЛЭ с варизонными слоями
5.3 ИК фотоприемники на основе многослойных эпитаксиальных структур КРТ МЛЭ
Выводы к Главе 5
Основные положения и результаты (выводы)
Список цитированной литературы

границе раздела в структурах ЖФЭ имеют значения 3000-25000 см-с"1 на подложках CdTe и 400-700 см-с"1 на подложках CdZnTe [70].
Выводы к главе
1. Электрофизические свойства КРТ можно изменять в широких пределах, как за счет легирования, так и за счет введения собственных точечных дефектов.
2. Введение вакансий в подрешетку металла позволяет получать проводимость p-типа. Концентрация вакансий определяется температурой, давлением паров ртути и составом КРТ. Вследствие достаточно высоких коэффициентов диффузии концентрацией вакансий можно управлять термообработками. В литературе отсутствуют расчеты концентрации вакансий в зависимости от состава КРТ. С понижением температуры выращивания возникают проблемы с получением проводимости p-типа за счет легирования акцепторными примесями. Акцепторные примеси, если они введены в КРТ при низкой температуре, нуждаются в активации при повышенных температурах.
3. Относительно природы донорных центров (собственные точечные дефекты или фоновые примеси) в нелегированном КРТ, выращенном как методом ЖФЭ, так и методом МЛЭ, однозначных представлений к настоящему времени нет. Существуют указания на возможность присутствия в КРТ антиструктурного теллура и междоузельной ртути. Энергия активации диффузии междоузельной ртути так мала, что междоузельная ртуть перемещается в КРТ даже при комнатной температуре.
4. При легировании электрическая активность большинства элементов согласуется с их относительной позицией в периодической таблице. Акцепторную и донорную активность проявляют элементы 1 и 3 групп, соответственно. Акцепторные элементы 5 группы требуют активирующего отжига.
5. Определение концентрации и подвижности носителей заряда в КРТ осложняется присутствием нескольких типов носителей заряда и большим отноше-