Фотостимулированные процессы в кристаллах CdS1-xSex, легированных рубидием

• Автор: Али Рафик Мохамед Кассим
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 120 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ:
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

§Е Центры с глубокими уровнями в соединениях АПВУ|

§ 1.1. Классификация центров с глубокими уровнями в

полупроводниках

§ 1.2. Методы исследования глубоких центров в полупроводниковых

материалах

§ 1.3. Фотоактивационные процессы с участием электронных

и дырочньгх ЦП. Индуцированная примесная фотопроводимость

1.4. Термоактивационные процессы с участием электронных ЦП

1.4.1. Теория термоактивационной спектроскопии
1.4.2. Анализ формы спектров ТСТ и ТСЛ и методы определения характеристических параметров ловушек
§ 1.5. Природа и характеристические параметры центров с глубокими уровнями в полупроводниках А2Вб
1.5.1. Структурные дефекты и их ассоциаты в кристаллах соединений А2В
§1.5.2. Глубокие центры, обусловленные примесями Ag, Си;_и Аи; в
соединениях А2В
§ 1.6. Механизмы фотохимических реакций дефектов и параметры фотохимических активных центров в полупроводниках А2В
1.6.1. ФХР, связанные с ассоциацией доноров
1.6.2. ФХР, связанные с ассоциацией и распадом ДАП
1.6.3. ФХР, связанные с увеличением концентрации доноров из-за их отхода от дислокационных стоков
ВЫВОДЫ:
Г Л А В А11. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
§2.1. Экспериментальные установки
§ 2.2. Методика обработки данных эксперимента
ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ § 3.1. Фотостимулированные процессы в кристаллах С68 и СбЬ1.х8ех> легированных примесями ЛЬ
3.1.1. Методика эксперимента
3.1.2.Спектры ПФ и ИПФ в кристаллах СбБ:КЬ
ЗЛ.З.Спектры ПФ и ИПФ в кристаллах Сб8].х8ех<КЬ>
§3.2. Оптическое и термическое гашения фотопроводимости
§З.З.Термостимулированная проводимость в кристаллах СёБ и СбБ |.х8еХ
легированных примесями Шэ
§3.4. Обсуждение и анализ экспериментальных результатов
3.4.1.Фотохимически устойчивые и неустойчивые оптически активные
СсШ<11Ь>и Са8].х8ех<КЬ>
3.4.2 . Оптически неактивные электронные ЦП
3.4.3.Роль макронарушений кристаллической решетки и отталкивающих барьеров в фото-, термостимулированных процессах
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Практически важные свойства широкозонных полупроводников (фотопроводимость, фото- и электролюминесценция в широкой спектральной области, контактные явления и т.д.), которые определяют их многообразное применение в качестве фотодетекторов, светодиодов и других активных компонентов полупроводниковой микро-, оптоэлектроники, обусловлены электронно-дырочными переходами с участием центров с глубокими уровнями или глубокими центрами (ГЦ). Эти центры образованы дефектами как собственной или примесной природы, так и их комплексами. Многочисленные исследования этих свойств позволили создать научную основу для понимания как химической природы многих центров, так и механизмов неравновесных процессов, протекающих в широкозонных полупроводниках под воздействием света различного спектрального состава, температуры и других воздействий. Благодаря этому, были достигнуты важные результаты в создании полупроводниковых приборов и устройств с необходимыми для практического применения рабочими параметрами. В то же время сложность и многообразие процессов, протекающих в дефектно-примесной подсистеме кристалла, создают ряд трудностей, решение которых позволит создать новые и улучшить параметры уже существующих приборов. Одной из таких существенных проблем, которым посвящена настоящая диссертационная работа, являются процессы деградации свойств оптоэлектронных приборов вследствие обратимых изменений дефектной структуры некоторых полупроводников под воздействием оптического излучения, получившие название фотохимических реакций (ФХР), или фотостимупированных преобразований (ФСП) дефектной структуры, а сами центры, участвующие в ФХР, называют фотохимически активными центрами. Необходимо отметить, что в результате этих реакций не

распределены по межатомному расстоянию, создают в запрещенной зоне систему уровней в интервале энергий Ес-(0.35 - 0.6) эВ, оптическая ионизация которых приводит к линейчатой структуре спектров ИПФ[36]. Такие же, как и в А2В6 , «медные» пары наблюдаются и в других материалах [см. например 122,123].
Сечения захвата электрона оптически активными электронными ЦП, образованными междоузельными атомами Си,0 и Agj° и их парами (Си;0)2 и (Agj0)2 в CdSe и ZnSe, имеют большие значения из интервала Sn=10'13 -10' 14 см2. Это позволяет отнести их к быстрым a-типа центрам ЦП. По этой причине, эти центры в широкой температурной области (Т=90-320 К), несмотря на их относительно незначительную глубину, находятся с зоной проводимости в состоянии равновесия. Следует отметить и то, что центры, образованные атомами Сщ° и Agi0 и их парами (Сщ0)2 и (Agj0)2 ’ являются центрами процессов многократного прилипания. Поэтому возникают определенные трудности при их исследовании термоактивационными методами.
Литературные данные, указывающие на проявление атомами Au; донорных особенностей в междоузельных позициях в А2В6, довольно неоднозначны. Однако есть работы [124], где показано, что процесс легирования CdS изотопным Au проходит более эффективно в присутствии электрического поля. Кроме того, при наличии электрического поля атомы Au накапливаются у анода, что, по мнению авторов, связано с диффузией их в CdS из междоузельных позиций.
Примеси Ag и Си могут способствовать образованию в кристаллах А2В6тримерных ассоциатов типа Agzn- Agj - Ag7n в ZnTe [128] и CdZnTe [164], Cuzn - Vsc - Сщв ZnSe [130] и более сложных преципитатов,
компонентами которых могут быть Сищ Agi [131].
Образование таких преципитатов из междоузельных атомов серебра,
вследствие протекания фотохимических реакций, было обнаружено при