Влияние внутренних электрических и упругих полей моно-, микро- и нанокристаллов на характеристические параметры глубоких центров в халькогенидах цинка

• Автор: Зобов, Марат Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 110 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I ПРИРОДА И ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ГЛУБОКИХ ЦЕНТРОВ В СОЕДИНЕНИЯХ А2Вб. ВЛИЯНИЕ УПРУГИХ ДЕФОРМАЦИЙ НА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СПЕКТР ЭЛЕКТРОННЫХ
СОСТОЯНИЙ, (обзор).
§ 1Л Природа и характеристические параметры центров с
глубокими уровнями в соединениях А2Вб
1.1.1. Энергетический спектр электронных состояний в соединениях
А2 В6
1.1.2 Центры прилипания
1.1.3 Центры рекомбинации
§1.2 Влияние упругих деформаций на энергетический спектр
электронных состояний
1.2.1 Влияние одноосного давления
1.2.2 Влияние ультразвука
ВЫВОДЫ
ГЛАВА II МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
§ 2.1 Характеристика исследованных образцов
§ 2.2 Экспериментальная установка
§ 2.3 Методика эксперимента
Г Л А В А III ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ
ПОВЕРХНОСТНОГО ЗАРЯДА МИКРО-, НАНОКРИСТАЛЛОВ ZnS, ТпО НА СЕЧЕНИЯ ЗАХВАТА ЭЛЕКТРОННЫХ ЦЕНТРОВ ПРИЛИПАНИЯ § 3.1 Термолюминесцеитные свойства микро-, нанокристаллов на основе сульфида и оксида цинка. Характеристические
параметры электронных ЦП
§ 3.2 Объяснение термолюминесцентных свойств микро-, нанокристаллов на основе сульфида и оксида цинка

§ 3.3 Диагностика концентрационного распределения атомов ЦП
в объеме микро-, нанокристаллов на основе Хпв, ZnO
§ 3.4 Эффект Гуддена-Пуля в микрокристаллах сульфида цинка
3.4.1 Экспериментальные данные
3.4.2 Интерпретация экспериментальных данных
ВЫВОДЫ
Г Л А В А IV ВЛИЯНИЕ УПРУГОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СПЕКТР ЦЕНТРОВ С ГЛУБОКИМИ УРОВНЯМИ
В МОНОКРИСТАЛЛАХ СУЛЬФИДА И СЕЛЕНИДА ЦИНКА § 4.1 Влияние одноосного давления на энергетический снекгр
центров излучательной рекомбинации
§ 4.2 Влияние ультразвуковой обработки на энергетический
спектр электронных состояний в монокристаллах ХпБ, ХпБе
4.2.1 Методика эксперимента
4.2.2 Влияние ультразвуковой обработки на энергетический спектр электронных ЦП в монокристаллах ZnS
4.2.3 Влияние ультразвуковой обработки на фотоэлектрические и люминесцентные свойства монокристаллов ZnSe
ВЫВОДЫ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Халькогениды цинка (2п0, ZnS, 2п8е) являются типичными представителями широкозонных соединений группы А2В6. На формирование их фотоэлектрических и люминесцентных свойств, как и других полупроводниковых материалов, оказывают влияние глубокие центры, которые в зависимости от характера участия в процессах релаксации неравновесных носителей заряда делятся на центры прилипания (ЦП) и рекомбинации (ЦР). Характеристические параметры (энергия ионизации Е;, сечения захвата электронов Бп и дырок Бр, концентрация >1) этих центров определяют спектральные диапазоны люминесценции и фоточувствительности, инерционность и квантовую эффективность большинства современных оптоэлектронных приборов.
В настоящее время в халькогенидах цинка установлена физикохимическая природа и характеристические параметры многих глубоких центров, показано значение последних в различных неравновесных процессах, раскрыты схемы электронно-дырочных переходов с их участием. Эти исследования, например, позволили разработать на основе сульфида цинка эффективные катодо- и электролюминофоры, визуализаторы инфракрасного излучения.
Вместе с тем, соединения группы А2В6 в отличие от классических полупроводников (кремний, германий) обладают рядом специфических особенностей. Например, наличие трудно контролируемого состава точечных дефектов кристаллической структуры и остаточных примесей, приводит к появлению в их запрещенной зоне богатого спектра электронных состояний; большое число макроскопических дефектов (дислокации, границы блоков двойникования и т.п.) в кристаллах приводит к возникновению сильных электрических и упругих полей, что сопровождается флуктуацией зонного потенциала. Перечисленные особенности приводят к тому, что генерационно-рекомбинационные процессы контролируются не одним типом ЦП и ЦР, а всей совокупностью глубоких центров, наблюдаемых в изучаемом образце,

§ 2.3 Методика эксперимента
В качестве основных методов исследования в работе использованы примесная и индуцированная примесная фотопроводимость (ПФ и ИПФ), фото- и термолюминесценция (ФЛ и ТСЛ), оптическое гашение фототока и люминесценции (ОГФ и ОГЛ), термостимулированного тока (ТСТ). Теоретические и экспериментальные вопросы данных методов разрабатывались на протяжении многих лет различными авторами, и нашли свое отражение в работах [1,2,4-6,8,133,134]. Важным аспектом предпринятых в данной диссертации исследований является то, что они использованы одновременно.
Кривые спектрального распределения фотопроводимости, ИПФ рассчитывались на единицу мощности (Ь)_) падающего на образец излучения / = /я/Гя или и=их/Ьх, (2.3.1)
где /я - фототок, измеряемый паноамперметром Щ300, а и л - фотонапряжение на входном сопротивлении селективного нановольтметра UNIPAN 232-В (рис. 2.4). В измерениях спектрального распределения ОГФ и ОГЛ за величину гашения принималось отношение
Гогф = (1с,п-1*)Лл , (2.3.2)
где 1ст - стационарное значение фонового тока, 1х - фототок при комбинированном возбуждении образца собственным и ИК светом. В процессе измерения величины 1огф фоновый ток 1ст поддерживался постоянным. Энергия ионизации фотоактивных центров оценивалась по красной границе фотоэффекта.
При измерении спектрального распределения люминесценции за величину интенсивности излучения люминофора принималось отношение
1ФЛ (Хфп“ 1о)/*Г/;л ИЛИ ифл (ифп- иж,т , (2.3.3)