Радиационная модификация свойств узкозонных полупроводников КРТ и структур на его основе для фотоприемников ИК диапазона

• Автор: Коханенко, Андрей Павлович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 488 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ЭЛЕКТРОН-ПОЗИТРОННАЯ АННИГИЛЯЦИЯ В УЗКОЗОННЫХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ КРТ
1.1 Исследование структуры дефектов в полупроводниках методами позитронной спектроскопии
1.2 Расчет времени термализации позитронов в КРТ
1.3 Оценка параметров электрон-позитронной спектроскопии в КРТ
1.4 Методика определения параметров электрон-позитронной аннигиляции
1.5 Электрон-позитронная спектроскопия в исходных кристаллах КРТ
Заключение по главе
2 ОБЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ЧАСТИЦАМИ (ЭЛЕКТРОНЫ, ГАММА-КВАНТЫ, НЕЙТРОНЫ) УЗКОЗОННЫХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ КРТ
2.1 Влияние дефектов кристаллической структуры на свойства
узкозонных твердых растворов КРТ
2.1.1 Структура исходных дефектов в КРТ
2.1.2 Влияние облучения высокоэнергетическими частицами на свойства кристаллов Hgi_xCdxTe
2.2 Параметры взаимодействия высокоэнергетических частиц с КРТ
2.2.1 Взаимодействие высокоэнергетических электронов с КРТ
2.2.2 Особенности дефектообразования в кристаллах КРТ при облучении нейтронами и гамма-квантами
2.2.3 Расчет изменений параметров кристаллов КРТ при облучении высокоэнергетическими электронами
2.3 Облучение высокоэнергетическими электронами с энергией 2-3 МэВ кристаллов КРТ при 300 К
2.3.1 Изменение электрических и рекомбинационных свойств кристаллов
КРТ при облучении электронами
2.3.2 Влияние электронного облучения на подвижность носителей заряда

в кристаллах KPT n-типа проводимости
2.4 Исследование процессов отжига радиационных дефектов в кристаллах КРТ при облучении электронами
2.4.1 Термическая стабильность радиационных дефектов в КРТ
2.4.2 Влияние исходной дефектности кристаллов Hg]_xCdxTe на процессы отжига радиационных дефектов при различных температурных обработках
2.4.3 Исследование кинетики отжига радиационных дефектов в КРТ
2.4.4 Анализ радиационного дефектообразования при отжиге кристаллов
КРТ после электронного облучения
2.5 Аннигиляция позитронов в облученных электронами кристаллах

2.6 Радиационное дефектообразование при облучении КРТ гамма-квантами
2.7 Образование радиационных дефектов при нейтронном облучении кристаллов КРТ
Заключение по главе
3 ОБЛУЧЕНИЕ КРИСТАЛЛОВ КРТ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ИОНАМ
3.1 Радиационное дефектообразование в кристаллах Hgj.xCdxTe при облучении ионами
3.2 Расчет профилей пространственного распределения примесей и дефектов в кристаллах КРТ при облучении ионами
3.2.1 Пробеги высокоэнергетических ионов в узкозонных твердых растворах КРТ
3.2.2 Дефектообразование и диффузия радиационных дефектов в КРТ
при ионной имплантации
3.2.3 Пространственное распределение примесей и дефектов в КРТ при воздействии мощных импульсных пучков ионов
3.3 Имплантация высокоэнергетических ионов водорода в Hg _xCdxTе

3.4 Воздействие на кристаллы КРТ альфа-частицами
3.5 Облучение кристаллов КРТ ионами аргона
3.6 Импульсное внедрение ионов меди и вольфрама
3.7 Облучение мощными импульсными пучками А1
Заключение по главе
4 ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И РЕКОМБИНАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СТРУК ТУР НА КРТ, ВЫРАЩЕННЫХ МЕТОДОМ

4.1 Фотоэлектрические свойства эпитаксиальных структур на основе
КРТ, выращенных методом МЛЭ
4.2 Исследование механизмов рекомбинации носителей заряда в эпитаксиальных пленках КРТ, выращенных методом МЛЭ
4.2.1 Время жизни носителей заряда в образцах n-типа проводимости

4.2.2 Время жизни носителей заряда в образцах p-типа проводимости

4.2.3 Измерения времени жизни носителей заряда при засветке со
стороны подложки
4.3 Исследование спектральных характеристик фотопроводимости эпитаксиального материала КРТ, выращенного методом МЛЭ
4.4 Радиационная модификация фотоэлектрических и рекомбинационных параметров эпитаксиальных пленок КРТ
Заключение по главе
5 СПОСОБЫ РАДИАЦИОННОЙ МОДИФИКАЦИИ ПАРАМЕТРОВ КРТ ПРИ СОЗДАНИИ ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ПРИЕМНИКОВ ИК ДИАПАЗОНА
5.1 Методики измерения
5.2 Получение фоторезисторного материала КРТ методами радиационного легирования
5.2.1 Облучение электронами с последующем термоциклированием
5.2.2 Способ получения фоторезисторов с применением радиационной

времени жизни образцов 11§1.хС(1хТе долгоживущей компоненты не наблюдалось, однако, среднее время жизни в материале р-типа проводимости превышало объемное значение на 7 пс. К сожалению, в работе не приведено дополнительных характеристик исследованных кристаллов Hgo.8Cdo.2Te (метод выращивания, электрофизические параметры), поэтому проведение подробного анализа представленных экспериментальных результатов представляется затруднительным.
Интересные результаты получены авторами работы [55], которые исследовали ростовые дефекты в 1_хСй>;Те методами доплеровского уширения аннигиляционной линии и времени жизни позитронов. Были измерены температурные зависимости аннигиляционньтх и электрофизических параметров образцов НрЩЧТТе (х = 0.2ч-
0.35) в интервале 77ч-80О К. Значение объемного времени жизни, полученное авторами, равнялось 282 пс. Начиная с Т = 240 °С наблюдался захват позитронов термическими вакансиями ртути, причем время жизни позитронов в связанном состоянии 1,1 = 310 пс. При Т = 500 °С, которой соответствует равновесная
концентрация вакансий 110|Я см3, наблюдался полный захват позитронов дефектами. Отжиг в атмосфере паров ртути приводил к снижению концентрации вакансионных дефектов и восстановлению объемного значения времени жизни. Рассчитанное из экспериментальных данных значение удельной скорости захвата позитронов двухзарядными вакансиями ртути равнялось 2-10 9 см’с'1, что близко к значениями скорости захвата позитронов моновакансиями для соединений А В5 [40]. Из температурных зависимостей среднего времени жизни позитронов и Б-параметра доплеровского уширения аннигиляционной линии были оценено значение энтальпии образования двухзарядной вакансии ртути, которое составило 0.71 эВ.
Измерения температурных зависимостей Б - параметра в диапазоне Т = 25 - 900 К позволили авторам работ [56, 57] обнаружить температурную зависимость скоростей захвата позитронов исходными дефектами в КРТ (х - 0.2) и определить энергии ионизации акцепторных состояний, связанных с вакансиями ртути УНг (18 и 42 мэВ).
В работе [58] исследовались образцы Hgo.78Cdo.22Te с различной концентрацией ростовых вакансий. Авторы показали, что методом измерения времени жизни