Оптические и фотоэлектрические свойства твердых растворов арсенид кадмия - арсенид цинка в ИК-области спектра

• Автор: Кочура, Алексей Вячеславович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 135 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. Cd3As2 и Zn3As2 и твердые растворы на их основе
1.1 Физико - химические свойства Cd3As2 и Zn3As2 и их
кристаллическая структура
1.2 Синтез и получение кристаллов Cd3As2, Zn3As2 и твердых
растворов на их основе
1.3. Зонная структура арсенидов кадмия и цинка
1.4. Электрические, гальваномагнитные, термомагнитные и оптиче
ские свойства арсенида кадмия
1.5. Электрические, гальваномагнитные, термомагнитные и оптиче
ские свойства арсенида цинка
1.6. Электрические свойства твердых растворов Cd3.xZnxAs2 и явле
ния переноса в них
1.7. Оптические свойства твердых растворов Cd3.xZnxAs2
ГЛАВА II. Рост и характеристики монокристаллов и тонких пленок
твердых растворов арсенид кадмия - арсенид цинка
2.1 Выращивание монокристаллов твердых растворов арсенид кад
мия - арсенид цинка. Подготовка образцов для исследования
2.2. Рост пленок твердых растворов арсенид кадмия - арсенид цинка
конденсацией из паровой фазы
2.3. Методика измерения спектров отражения с помощью Фурье
спектрометра IFS 113 v
2.4 Методика исследования фотоэлектрических свойств
р- Cd3.xZnxAs2:Se
ГЛАВА III. Спектры отражения твердых растворов арсенид кадмия
арсенид цинка в инфракрасной области

3.1 Экспериментальные спектры отражения
3.2. Методика обработки спектров отражения
3.3. Общий алгоритм вычисления оптических функций
3.4. Анализ экспериментальных результатов
ГЛАВА IV. Фотопроводимость и остаточная проводимость твердых
растворов арсенид кадмия - арсенид цинка, легированных селеном
4.1 Изготовление контактов к образцам твердых растворов арсенид
кадмия - арсенид цинка
4.2. Фотопроводимость монокристаллов и пленок Сёз.х2пхА82:8е
4.3. Остаточная проводимость в твердых растворах Cd3.xZnj.As2
4.4. Теоретическая модель остаточной проводимости
4.5. Анализ экспериментальных результатов исследования
остаточной проводимости
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Введение
Актуальность темы. Современные производственные технологии предъявляют все более жесткие требования к свойствам используемых полупроводниковых материалов. Удовлетворить их можно как с помощью дальнейшего углубленного изучения известных веществ, так и исследованием новых полупроводниковых соединений. Одними из них являются соединения типа А'в , к которым относятся арсениды и фосфиды кадмия и цинка, а также твердые растворы на их основе.
Среди большого числа соединений А“В в последние годы большое внимание привлек к себе ZnзP2, как материал пригодный для использования в преобразователях солнечной энергии. Он имеет крутой край полосы поглощения вблизи 1.5 эВ и достаточную диффузионную длину (~10 мкм) неосновных носителей заряда, что обуславливает относительно высокий КПД (7.6%), полученный для барьеров Шоттки. Для контактов металл - 7щУ2 был об-
наружен отчетливый фотодихроизм, который нашел применение в индикаторе поляризации света. Так же на основе пленок 2п3Р2 были изготовлены ультрафиолетовые детекторы /1/.
Изучение люминесценции и лазерного излучения в кристаллах Сс1зР2 показало, что это вещество перспективно в качестве полупроводникового материала для когерентного инфракрасного источника излучения с рабочей длиной волны 2.1 мкм. Применение твердого раствора СйзАзхР2.х позволяет увеличить длину волны излучения до 2.45 мкм /1/.
Особый интерес представляет арсенид кадмия как узкозонный полупроводниковый материал с тетрагональной кристаллической структурой и инверсным расположением зон 121. Он обладает одним из самых больших, наблюдаемых в тетрагональных полупроводниковых материалах, значением подвижности основных носителей заряда (до 4.6 м2/(В-с) при 15 К) /3/ и приемлемым ко-

сенид цинка изучены достаточно полно. Однако их оптические и фотоэлектрические свойства к настоящему времени практически не исследованы. Не проводились эксперименты по иссследованию спектров отражения в средней и дальней ИК-области, на основе которых можно вычислить ряд важных параметров и оптических функций (статическую и высокочастотную диэлектрическую проницаемости, спектральные зависимости показателей и коэффициентов преломления и поглощения, мнимую и действительную часть диэлектрической проницаемости и др.). В литературе имеются лишь качественные сведения о фотопроводимости в Сбз.ПхАвг. Практически не изучено открытое недавно в твердых растворах СбзАэ? - явление остаточной проводимости и неясен
механизм его появления.
Исходя из вышеуказанного, основные задачи данной работы можно сформулировать следующим образом.
1. Исследовать спектры отражения монокристаллов Сбз.х2пхА82 в области оптических колебаний кристаллической решетки и выполнить их полный анализ.
2. Разработать технологию роста пленок Сс13_х2пхА82, легированных селеном.
3. Исследовать фотоэлектрические свойства кристаллов и пленок р -Сс13_х2пхА82, легированных селеном.