Утворення і рекомбінаційні властивості неоднорідностей в твердих розчинах n-CdHgTe

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ФІЗИКИ НАПІВПРОВІДНИКІВ

Власенко Зоя Костянтинівна

УДК 621.315.592

УТВОРЕННЯ І РЕКОМБІНАЦІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ

НЕОДНОРІДНОСТЕЙ В ТВЕРДИХ РОЗЧИНАХ n-CdHgTe

01.04.07 - фізика твердого тіла

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата фізико-математичних наук

Київ - 2003

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті фізики напівпровідників

Національної Академії Наук України

Науковий керівник доктор фізико-математичних наук, професор

Мозоль Петро Овсійович,

Інститут фізики напівпровідників НАН України,

провідний науковий співробітник.

Офіційні опоненти:

доктор фізико-математичних наук, професор

Баранський Петро Іванович,

Інститут фізики напівпровідників НАН України, головний науковий співробітник

доктор фізико-математичних наук, професор

Гнатенко Юрій Павлович,

Інститут фізики НАН України, завідувач відділу “Оптики та спектроскопії кристалів”.

Провідна установа:

Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України, м. Київ.

Захист відбудеться “21” лютого 2003 р. о 1415 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради К26.199.01 при Інституті фізики напівпровідників НАН України за адресою: 03028, м. Київ, проспект Науки, 45.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту фізики напівпровідників НАН України за адресою: 03028, м. Київ, проспект Науки, 45.

Автореферат розісланий “17” січня 2003 року

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради

кандидат фізико-математичних наук Охріменко О.Б.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Застосування методів і приладів інфрачервоної (ІЧ) фотоелектроніки в системах теплового моніторингу довкілля, діагностичного обладнання в біології та медицині, техніці оптичного зв'язку, апаратурі військового і спеціального призначення і інших галузях наукової, промислової і соціальної сфер дозволяє на якісно новому рівні вирішувати задачі, пов'язані з реєстрацією і контролем параметрів досліджуваних процесів і об'єктів. Важливим для цього є спектральний діапазон 8-12 мкм, оскільки на нього припадають одне з вікон прозорості атмосфери, а також максимуми випромінення тіл, нагрітих до температур оточуючого середовища [1].

Розширення функціональних можливостей ІЧ фотоелектронних пристроїв досягається застосуванням нових принципів отримання і обробки інформації, а також застосуванням нової елементної бази з підвищеними функціональними параметрами або додатковими функціями.

Успіхи в створенні сучасної елементної бази ІЧ-фотоелектронного приладобудування для спектрального діапазону 8-12 мкм в значній мірі обмежуються досягненнями сучасних ростових і післяростових технологій отримання об'ємних кристалів і шарів вузькощілинних твердих розчинів з шириною забороненої зони 0.1 еВ, зокрема твердих розчинів CdхHg1-хTe (КРТ) з х ” 0.2, які стали базовим матеріалом ІЧ-фотоелектроніки для цього діапазону спектру [2].

Як свідчить аналіз літературних даних, не дивлячись на застосовувані технологічні заходи, кристали і шари КРТ залишаються неоднорідними [3], що може значною мірою визначати їх функціональні параметри [4]. З часом ці параметри (зокрема, фоточутливість, виявна здатність тощо) погіршуються.

Це зумовлює актуальність досліджень процесів утворення об'ємних неоднорідностей, а також їх впливу на рекомбінаційні процеси у вузькощілинних кристалах КРТ.

Важливість таких досліджень з наукової точки зору зумовлена виясненням основних процесів і механізмів взаємодії систем точкових і протяжних дефектів, що призводять до утворення неоднорідностей, а також встановленням зумовлених ними домінуючих нерівноважних електронних процесів в вузькощілинних твердих розчинах, що є фундаментальними проблемами фізики твердого тіла. З практичної точки зору їх важливість зумовлена перспективами створення на основі КРТ елементної бази з прогнозованою надійністю і високими функціональними параметрами, нових методів і засобів аналізу і неруйнівного контролю однорідності матеріалів і приладових структур ІЧ-фотоелектроніки.

Більшість робіт, присвячених дослідженню нерівноважних процесів в неоднорідних кристалах КРТ обмежувались, в основному, статистичними дослідженнями і розрахунками впливу густини неоднорідностей на час життя нерівноважних носіїв заряду (ННЗ). Не завжди враховувалась притаманна різним науковим центрам специфіка ростових і післяростових технологій, що призводила до різного вихідного стану системи дефектів в досліджуваних кристалах; це не завжди дозволяло однозначно інтерпретувати результати експериментальних даних. Відсутні дані про механізми деградації твердих розчинів КРТ, пов'язані, зокрема, з формуванням рекомбінаційно-активних включень. Практично відсутні експериментальні дані і аналіз впливу генераційно-рекомбінаційних процесів і параметрів переносу в системі матриця-включення на ефективний час життя ННЗ в таких кристалах, впливу на ці процеси складу і електричних параметрів кристалів, температури, спектрального діапазону і рівня оптичного збудження, інших зовнішніх факторів.

Розв'язання цих задач пов'язано, в першу чергу, з необхідністю виявлення основних причин, що призводять до погіршення функціональних параметрів матеріалів і приладів, встановлення домінуючих механізмів нерівноважних електронних процесів, зумовлених наявністю об'ємних неоднорідностей різних видів, пошуком фізичних умов мінімізації їх впливу на функціональні властивості кристалів та приладових структур.

Наявність в Україні широкої мережі промислових підприємств, конструкторсько-технологічних організацій, а також науково-дослідних установ, що займаються проблемами ІЧ-техніки, зумовлює наукову і практичну важливість і актуальність вирішення цих задач для створення науково обгрунтованої бази сучасного ІЧ-матеріалознавства і приладобудування.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота відповідає основним науковим напрямам діяльності Інституту фізики напівпровідників НАН України і виконувалась по темах, затверджених розпорядженнями Президії НАН України, Мінекономіки України, постановами Бюро Відділення фізики і астрономії (ВФА) НАН України:

1. Постанова Бюро ВФА НАН України від 16.11.1999 р. №12 “Фізичні та фізико-технологічні основи створення напівпровідникових матеріалів і функціональних елементів для систем сенсорної електроніки” (№ держреєстрації 0100U 000148).

2. Постанова Бюро ВФА НАН України від 19.03.2002 р. №3 “Комплексні дослідження електронних явищ в матеріалах та структурах інфрачервоної фотоелектроніки” (№ держреєстрації

0102U 001678).

3. Розпорядження Мінекономіки України від 11.08.1998 р. №12-55/226. Проект 2.9/43 “Розробка неруйнівних методів і засобів визначення і контролю основних параметрів фоточутливості інфрачервоних напівпровідникових матеріалів і структур та приладів на їх основі” розділу науково-технічної програми “Розробка науково-технічних методів, засобів і автоматизованих систем контролю параметрів напівпровідникових матеріалів, структур і приладів” (№ держреєстрації 0197U 008669).

Мета і задачі досліджень. Основною метою досліджень було встановлення домінуючих механізмів утворення об'ємних неоднорідностей в твердих розчинах КРТ n-типу, а також виявлення їх ролі у формуванні фотоелектричних властивостей цих кристалів з урахуванням їх складу і електричних параметрів, температури, параметрів оптичного збудження.

Досягнення поставленої мети вимагало розв'язання наступних задач:

· провести дослідження механізмів утворення неоднорідностей в твердих розчинах КРТ при їх зберіганні в звичайних умовах оточуючого середовища;

· провести дослідження і аналіз координатного розподілу фоточутливості в неоднорідних по складу і рівню легування кристалах КРТ в температурних діапазонах власної і домішкової провідності;

· провести дослідження і аналіз впливу температури (77 - 300 К) на фоточутливість неоднорідних кристалів КРТ, визначити температурні умови максимального впливу рекомбінаційно-активних включень на фоточутливість кристалів;

· провести дослідження і аналіз впливу рівня і спектрального діапазону оптичного збудження на фоточутливість неоднорідних по складу і рівню легування кристалів КРТ.

Об'єктом досліджень були неоднорідні по складу і рівню легування кристали твердих розчинів КРТ з х ” 0.2 n-типу.

Предметом досліджень були процеси утворення неоднорідностей в звичайних умовах оточуючого середовища, а також фотоелектричні властивості неоднорідних по складу і рівню легування кристалів КРТ.

Методи досліджень: При вивченні процесів утворення неоднорідностей і їх впливу на рекомбінаційні властивості твердих розчинів КРТ застосовувались методи структурного і хімічного аналізу (оптична мікроскопія, растрова електронна мікроскопія, електронно-зондовий рентгеноспектральний аналіз), електрофізичні та фотоелектричні вимірювання (температурні і магнітопольові залежності коефіцієнту Холла і провідності, координатний розподіл фоточутливості по поверхні кристалів, температурні, люкс-амперні, спектральні залежності стаціонарної фотопровідності (ФП), температурні залежності часу релаксації ФП при імпульсному оптичному збудженні), а також кількісний аналіз результатів експериментів і моделювання на ПЕОМ рекомбінаційних властивостей неоднорідностей різного типу.

Наукова новизна дисертації обумовлена рядом важливих наукових результатів, які вперше отримані в результаті комплексних досліджень електрофізичних, фотоелектричних і структурних властивостей твердих розчинів телуридів кадмію-ртуті.

1. Встановлено, що утворення неоднорідностей при зберіганні кристалів КРТ в звичайних умовах оточуючого середовища відбувається за рахунок процесів переносу власних і домішкових точкових дефектів, стимульованих дією полів внутрішніх залишкових пружних напружень.

2. Показано, що в кристалах КРТ з х ” 0.2 n-типу з домінуючим в рекомбінації міжзонним ударним процесом області з відхиленнями від матричного рівня легування або складу компонент відповідно в температурних діапазонах домішкової або і домішкової і власної провідностей діють як стоки або джерела ННЗ, що призводить до неоднорідного розподілу фоточутливості по зразку в цих температурних діапазонах.

3. В кристалах КРТ з х ” 0.2 n-типу з вузькощілинними і перелегованими областями в діапазоні домішкової провідності виявлено мінімум в залежностях фоточутливості від температури, що пояснюється збільшенням довжини дифузії ННЗ в матриці і відповідно перехопленням рекомбінаційних потоків ННЗ цими областями.

4. В залежностях фоточутливості від рівня оптичного збудження при 77К в неоднорідних по рівню легування або складу компонент кристалах КРТ з х ” 0.2 n-типу виявлено ділянки з відмінними від притаманних для механізму міжзонної ударної рекомбінації нахилами, що обумовлено зменшенням як довжини дифузії ННЗ в матриці, так і зменшенням рекомбінаційних бар'єрів для ННЗ на межі розділу матриця-включення.

5. В кристалах КРТ з вузько- і широкощілинними включеннями в спектральних залежностях ФП виявлено додаткові максимуми в діапазонах власного та крайового поглинання, що пов'язано з дією цих включень в якості стоків або джерел ННЗ в залежності від спектрального діапазону оптичного збудження.

Практичне значення отриманих результатів. Результати дисертації отримані при виконанні науково-дослідних робіт, що фінансувались НАН України та Мінекономіки України і ввійшли у відповідні звіти.

Серед основних результатів, що мають важливе практичне значення для розвитку ІЧ-фотоелектроніки слід відзначити такі.

1. Показано, що процес формування неоднорідностей в твердих розчинах КРТ при зберіганні їх в звичайних умовах навколишнього середовища обумовлює погіршення фізичних властивостей матеріалу, а отже і функціональних параметрів приладових структур на їх основі, що необхідно враховувати при розробці приладів ІЧ-фотоелектроніки.

2. Показано, що неоднорідності по рівню легування кристалів КРТ, незважаючи на наявність оточуючих їх рекомбінаційних бар'єрів для ННЗ, діють як стоки (перелеговані включення) або як джерела (перекомпенсовані включення) ННЗ і можуть призводити відповідно або до зменшення, або до збільшення фоточутливості кристалів.

3. Показано, що неоднорідності рівня легування і (або) складу компонент в кристалах КРТ призводять до неоднорідностей в координатному розподілі фоточутливості. Це може призводити до спотворень при перетворенні оптичної інформації, що необхідно враховувати при розробці відповідних фотоелектронних систем.

4. Показано, що критичні температури, при яких вплив неоднорідностей на рекомбінаційні процеси в кристалах КРТ максимальний, визначаються умовами реалізації максимального часу життя ННЗ в матриці і залежать від складу компонент і концентрації рівноважних носіїв заряду в матеріалі матриці. Це дозволяє вибором теплових режимів мінімізувати їх вплив на функціональні параметри приладових структур на основі КРТ з х ” 0.2.

5. Показано, що наявність неоднорідностей в кристалах КРТ може призводити до відхилень люкс-амперних характеристик фоточутливості відносно теоретично прогнозованих, що необхідно враховувати при аналізі ефективності фотоелектронного перетворення в умовах високих рівнів оптичного збудження.

6. Показано, що комплексне дослідження фотоелектричних характеристик кристалів в залежності від їх параметрів, зовнішніх умов і параметрів оптичного збудження може дати суттєву інформацію щодо наявності в кристалі неоднорідностей, а також їх властивостей, що необхідно враховувати при створенні приладових структур на основі КРТ.

Вказані результати можуть бути використані на підприємствах і в установах України, що займаються проблемами ІЧ фотоелектронного приладобудування і матеріалознавства. Цьому сприяє та обставина, що більшість практично важливих результатів наведено в дисертації у вигляді придатних для застосування математичних виразів, кількісних оцінок або експериментальних залежностей.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації доповідались і обговорювались на: Міжнародній школі-конференції з актуальних питань фізики напівпровідників. (Дрогобич,1999); Fifth international conference Material Science and Material Properties for Infrared Optoelectronics (Kiev, 2000); XVI Международной научно-технической конференции по фотоэлектронике и приборам ночного видения (Москва, 2000); Международной конференции “Аморфные и микрокристаллические полупроводники” (Санкт-Петербург (Россия), 2000); International Conference on Optoelectronic Information Technologies “PHOTONICS - ODS 2000” (Vinnytsia, 2000); 23nd International Conference on Microelectronics “MIEL 2002” (Nis (Yugoslavia), 2002).; XII Международном совещании “Радиационная физика твердого тела” (Севастополь, 2002); 1-й Українській науковій конференції з фізики напівпровідників УНКФН-1 (з міжнародною участю) (Одеса, 2002).

Публікації по роботі. Основні результати дисертації опубліковано в 14 наукових публікаціях, в т.ч. 5 статтях у наукових фахових журналах; 2-ох доповідях, надрукованих в матеріалах конференцій, 7 публікаціях в тезах наукових конференцій. Їх перелік міститься у кінці автореферату.

Особистий внесок. Автор у співдружності із співавторами наукових робіт приймала участь в постановці завдань досліджень. Нею особисто проведено експериментальні дослідження електричних і фотоелектричних властивостей неоднорідних кристалів, обробку, кількісний аналіз отриманих експериментальних даних, а також моделювання рекомбінаційних властивостей неоднорідностей. Разом із співавторами вона приймала участь в обговоренні, аналізі й інтерпретації експериментальних даних, а також обгрунтуванні відповідних моделей. Наукові положення, висновки та практичні рекомендації сформульовані автором особисто.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, 5 розділів, включаючи огляд літератури, загальних висновків, списку використаних джерел. Її обсяг складає 162 сторінки машинописного тексту, включаючи 28 рисунків, 1 таблицю, список використаних джерел з 257 найменувань.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обгрунтовано актуальність теми дисертації, вибір об'єктів і методів досліджень, вказано зв'язок роботи з тематичним планом інституту, сформульовані мета і задачі роботи, вказані наукова новизна, практичне значення та апробація результатів досліджень, вказана кількість публікацій за матеріалами дисертації, структура, об'єм роботи, та інші формальні признаки, що стосуються дисертаційної роботи.

В першому розділі наведено літературний огляд з найбільш актуальних для дисертаційної роботи питань фізики дефектоутворення і впливу дефектів на електронні властивості вузькощілинних твердих розчинів КРТ. Зокрема розглянуто властивості домінуючих власних і домішкових точкових і протяжних (лінійних, поверхневих і об'ємних) дефектів, механізми їх переносу і взаємодії. Наводяться дані про методи досліджень неоднорідностей в кристалах. Наведено огляд даних по фізико-хімічних властивостях КРТ, що призводять до утворення неоднорідностей в процесі вирощування кристалів.

Окремі підрозділи присвячені огляду робіт з досліджень впливу неоднорідностей на електричні, оптичні і фотоелектричні властивості твердих розчинів КРТ.

Другий розділ присвячено дослідженню процесів утворення неоднорідностей, а також морфології преципітатів власних компонент в кристалах КРТ.

Методами оптичної, електронної мікроскопії і рентгеноспектрального аналізу виявлено, що преципітати Te, які утворюються в кристалах КРТ після синтезу і стехіометризуючого відпалу, мають переважно форму видовжених утворень з розвиненою поверхнею (дендритів, дисків і інш.). Це може свідчити про те, що у зміні вільної енергії кристалу при утворенні в матриці КРТ преципітатів Te внаслідок невідповідності їх об'ємних параметрів превалює збільшення пружної енергії, яке призводить до мінімізації об'єму преципітату, що досягається у випадку видовжених форм, а також до пружної і пластичної деформації оточуючих ці преципітати областей матриці, що підтверджується експериментально, зокрема, більшою густиною дислокацій в цих областях.

Проаналізовано процеси прискореного переносу надлишкової ртуті (яка має у порівнянні з Cd меншу енергію зв'язку у кристалічній гратці) з об'єму кристалу в прилягаючу до преципітату Te область матриці, зокрема по діючих тут каналах висхідної дифузії в полях внутрішніх залишкових пружних напружень, а також по діючих паралельно до них дислокаційних каналах швидкої фузії, густина яких в цих областях (Nd ”107 см-2) суттєво перевищує цю величину у матриці (Nd ”104 - 105 см-2). Дані електронно-зондового рентгеноспектрального аналізу по складу і розмірам насичених ртуттю областей поблизу включень Te задовільно узгоджуються з розрахунками розподілу пружних напружень в матриці з включенням Te на основі моделі об'ємної невідповідності.

При зберіганні кристалів КРТ в звичайних умовах оточуючого середовища на травленій поверхні зразка, що прилягає до торця з порушеним шліфуванням приповерхневим шаром, спостерігається утворення неоднорідностей по складу компонент і концентрації фонової домішки за рахунок процесів переносу атомів власних компонент і домішок, стимульованих полями внутрішніх залишкових пружних напружень. Збільшення розмірів вузькощілинних включень відбувається по степеневій залежності , де n ” 1.2-1.4, рис. 1. Це відрізняється від чисто дифузійного механізму росту фаз (n = 2) і свідчить про наявність факторів уповільнення цього процесу, пов'язаних з бар'єрами різного походження, зокрема, окисних шарів на поверхні, мікрорельєфу поверхні, тощо.

На стадії формування вузькощілинних областей по швидкості зміни їх складу з урахуванням параметрів матриці у наближенні чисто дифузійного процесу оцінені значення ефективного коефіцієнта дифузії міжвузельної ртуті ” (0.5-1)Ч10-12 см2с-1 , що співпадає з оцінками цієї величини, проведеними на основі аналізу зміни геометричних розмірів цих областей і відповідає наведеним в літературі даним.

У третьому розділі викладено результати експериментальних досліджень координатного розподілу фоточутливості в неоднорідних кристалах КРТ, а також наведено аналіз рекомбінаційних властивостей неоднорідностей по рівню легування і складу.

Проведено якісний аналіз основних факторів, що впливають на просторовий розподіл ННЗ в неоднорідних кристалах. Показано, зокрема, що при домінуванні механізму міжзонної ударної рекомбінації флуктуації просторового розподілу ННЗ можуть бути зумовлені неоднорідним розподілом по зразку темпів генерації і рекомбінації ННЗ, а також процесами їх дифузійно-дрейфового переносу у внутрішніх електричних (або квазіелектричних) полях, зумовлених неоднорідностями по складу і (або) рівню легування.

При міжзонній ударній рекомбінації просторові флуктуації рівня легування кристалів n-типу викликають локальні флуктуації часу життя ННЗ внаслідок його обернено пропорційної залежності від квадрату концентрації основних рівноважних носіїв заряду (). Включення з меншою концентрацією основних носіїв заряду n0 характеризуються більшим часом життя ННЗ (), включення з більшим n0 - меншим часом життя ННЗ (). Існуючі в цьому випадку енергетичні бар'єри для переносу ННЗ утрудняють їх рекомбінацію в прилягаючих до межі розділу дифузійних шарах матриці і включень [4], проте, як показують розрахунки, не компенсують змін часу життя, пов'язаних із зміною концентрації рівноважних носіїв заряду n0. Це призводить до того, що перелеговані включення з більшою n0 екстрагують ННЗ із матриці, тобто є стоками ННЗ, а перекомпенсовані включення з меншою n0 інжектують ННЗ в матрицю, тобто є джерелами ННЗ.

Координатний розподіл фоточутливості при скануванні світловим зондом по поверхні неоднорідних по рівню легування і складу кристалів КРТ в області домішкової провідності суттєво неоднорідний. Це пов'язано з дією широкощілинних і низькопровідних областей в якості джерел ННЗ, які призводять до локальних збільшень часу життя ННЗ і відповідно фоточутливості, а також із дією вузькощілинних і високопровідних включень в якості стоків ННЗ, які призводять до локального росту темпу рекомбінації і відповідно зменшення фоточутливості, рис. 2 а, б (кр.1).

При підвищенні температури та переході в діапазон власної провідності в кристалах з флуктуаціями рівня легування неоднорідність в координатному розподілі фоточутливості зникає, що пов'язано із вирівнюванням концентрації рівноважних носіїв заряду в однорідному по складу матеріалі. В кристалах з флуктуаціями по складу рельєф в координатному розподілі фоточутливості згладжується, але повністю не зникає, що пов'язано із збереженням відмінності темпів рекомбінації в широко- і вузькощілинних областях кристалу за рахунок різниці в значеннях Eg і при переході в діапазон власної провідності, рис. 2 а, б (кр.2).

Виділення другої фази і великі за амплітудою флуктуації складу х внаслідок залежності від складу постійної гратки при перевищенні границь пружної деформації призводять до появи сітки дислокацій невідповідності, створення високої густини обірваних зв'язків і відповідно високої ефективної концентрації вільних носіїв заряду на границях розділу матриця-включення, що, в свою чергу, може призводити до суттєвого зменшення в цих областях ефективного часу життя ННЗ. Це корелює з експериментальними даними по кінетиці релаксації ФП у таких кристалах, де t < 2Ч10-7 c замість очікуваних (1-6)Ч10-6 c і свідчить про те, що ці границі діють як стоки ННЗ.

Прилеглі до таких виділень шари матриці мають у порівнянні з об'ємом матриці більшу рекомбінаційну активність також за рахунок насичення цих областей надстехіометричною ртуттю або неконтрольованою домішкою, відповідними змінами рівня легування і (або) ширини забороненої зони і, як наслідок - зміни в них швидкості міжзонної ударної рекомбінації або переключення рекомбінації на більш швидкий конкуруючий канал (наприклад, Шоклі-Рідовський).

У четвертому розділі наведено результати експериментальних та феноменологічних досліджень впливу температури і рівня оптичного збудження на фотопровідність кристалів КРТ n-типу з рекомбінаційно-активними когерентними включеннями.

Дослідження температурних залежностей ефективного часу життя ННЗ tеф в кристалах КРТ з х ” 0.2 n-типу, які мали рекомбінаційно-активні вузькощілинні та перелеговані включення, виявили в багатьох кристалах суттєву їх відмінність відносно залежностей t(Т) для однорідних кристалів, рис. 3 а. В області домішкової провідності при збільшенні Т в таких кристалах замість активації tеф (кр. 1), як правило, спостерігається його зменшення (кр. 2-6), що пояснюється перехопленням рекомбінаційних потоків ННЗ каналами швидкої рекомбінації по вузькощілинним і перелегованим включенням за рахунок збільшення довжини дифузії ННЗ в матриці із-за росту їх об'ємного часу життя tv (внаслідок зменшення швидкості міжзонного ударного процесу, в'язаного з ростом ). В перехідній ділянці температур між областями домішкової і власної провідності при підвищенні температури часто спостерігається різка активація tеф (кр. 2, 3, 5, 6), пов'язана із зменшенням рекомбінаційних потоків ННЗ по рекомбінаційно-активним включенням внаслідок зменшення довжини дифузії ННЗ в матриці за рахунок зменшення в ній часу життя ННЗ. Ця ділянка має не експоненціальну (як часто покладають у літературі), а степеневу залежність від температури і описується процесом міжзонної ударної рекомбінації в неоднорідних кристалах.

В діапазоні власної провідності температурні залежності фоточутливості в однорідних і неоднорідних кристалах мають практично однаковий характер, що пов'язано із різким зменшенням часу життя і довжини дифузії ННЗ в матриці при збільшенні температури і відповідно зменшенням ефективних розмірів рекомбінаційно-активних областей до рівня геометричних розмірів саме цих областей.

На рис.3б наведено розраховані для різної концентрації рекомбінаційно-активних включень залежності ефективного часу життя ННЗ від температури в наближенні додавання швидкостей рекомбінаційних потоків по матриці і включеннях (, - час життя в матриці і включеннях k-го типу відповідно, , - концентрація і об'єм включень k-го типу). Якісна кореляція експериментальних і розрахованих залежностей tеф(Т) в неоднорідних кристалах свідчить на користь запропонованої вище моделі перерозподілів рекомбінаційних потоків ННЗ між матрицею і включеннями.

Проведено розрахунковий аналіз і отримані вирази для температурних умов максимального впливу рекомбінаційно-активних включень на ефективний час життя ННЗ у кристалі. Показано, що температурний діапазон їхнього максимального впливу на рекомбінаційні процеси в кристалі визначається умовами реалізації максимального часу життя в матриці і залежить від її складу і рівня легування. Це дозволяє вибором теплових режимів мінімізувати негативний вплив таких включень на фоточутливість кристалів.

Для однорідних кристалів КРТ з х ” 0.2 n-типу проведено аналіз залежностей фотопровідності від рівня імпульсного оптичного збудження для випадків стаціонарного і нестаціонарного режимів при домінуванні міжзонних ударного, випромінювального або домішкового механізмів рекомбінації. При домінуванні в рекомбінації міжзонного ударного процесу в умовах стаціонарного збудження протяжність ділянки з пропорційною залежністю фотосигналу від рівня оптичного збудження залежить від часу життя ННЗ і зменшується із зменшенням рівня легування і збільшенням ширини забороненої зони, тобто вмісту Cd (x) в кристалі; в умовах нестаціонарного збудження її протяжність визначається довжиною імпульсу оптичного збудження.

В неоднорідних по складу компонент або рівню легування кристалах КРТ з х ” 0.2 n-типу залежності фотосигналу від рівня імпульсного оптичного збудження в стаціонарному режимі відрізняються від типових для однорідних кристалів, рис. 4. При рівнях оптичного збудження і відповідно концентраціях ННЗ, що досягають або перевищують концентрації рівноважних основних носіїв заряду спостерігаються ділянки з залежностями Uc(I), які відрізняються від характерних для міжзонної ударної рекомбінації. Причому, як правило, в кристалах з вузькощілинними включеннями спостерігається збільшення кута нахилу (кр. 1, 2), а з перелегованими включеннями - його зменшення (кр. 3, 4) відносно цих залежностей в однорідних кристалах. Це пояснюється зменшенням об'ємної частки зразка з підвищеним темпом рекомбінації за рахунок зменшення довжини дифузії ННЗ в матриці, а для перелегованих включень - також паралельним збільшенням темпу рекомбінації в прилягаючих до них дифузійних областях матриці за рахунок зменшення оточуючих ці включення рекомбінаційних бар'єрів для ННЗ. В останньому випадку ці обидва фактори працюють в протилежних напрямах, частково компенсуючи один одного, що і призводить до зменшення кута нахилу залежностей Uc(I). Відповідні розрахунки залежностей Uc(I) для кристалів з вузькощілинними і перелегованими включеннями різної концентрації наведено на рис. 5 а, б.

П'ятий розділ присвячено експериментальним дослідженням і аналізу особливостей формування спектральних залежностей фотопровідності в неоднорідних кристалах КРТ, в т.ч. з урахуванням температури.

Для домінуючого в кристалах КРТ механізму міжзонної ударної рекомбінації проведено аналіз дії широко- і вузькощілинних когерентних включень в якості стоків і (або) джерел ННЗ з урахуванням глибини їх розташування в матриці, рівнів легування включень і матриці, а також співвідношень між енергіями фотозбуджуючих квантів і шириною заборонених зон матриці і включень .

На основі співставлення даних електронно-зондового рентгеноспектрального мікроаналізу та електрофізичних і фотоелектричних досліджень виявлено суттєву відмінність спектрів ФП неоднорідних і однорідних кристалів КРТ, рис. 6. В неоднорідних кристалах в області фундаментального поглинання формуються додаткові максимуми, що може бути пояснено переносом надлишкових ННЗ з розташованих у приповерхневих шарах кристалу широкощілинних включень в матрицю за рахунок меншого в них у порівнянні з матрицею темпу міжзонної ударної рекомбінації при не сильно відрізняючихся в матриці і включеннях темпах міжзонної оптичної генерації.

Вузькощілинні включення в залежності від спектрального діапазону оптичного збудження можуть діяти як стоки або джерела ННЗ. Якщо енергія квантів перевищує в матриці, вони будуть діяти як стоки ННЗ і погіршувати фоточутливість кристалів. Якщо ж енергія квантів менша за в матриці, але більша за у включенні, то на довгохвильовому краю поглинання можуть формуватись додаткові максимуми. Це пов'язано з більшим у них у порівнянні з матрицею темпом міжзонної оптичної генерації ННЗ і подоланням останніми існуючих в цьому випадку варізонних енергетичних бар'єрів на межі поділу матриця-включення.

На довгохвильовому краю поглинання в кристалах з флуктуаціями рівня легування спостерігається також формування протяжного краю фоточутливості. Це може бути пояснено генерацією ННЗ в області бар'єрів фотонами з енергією, меншою ширини забороненої зони, в результаті міжзонних оптичних переходів із тунелюванням.

В кристалах КРТ з флуктуаціями складу при підвищенні температури і переході в область власної провідності додаткові максимуми в спектральних залежностях фоточутливості в діапазонах фундаментального і краю оптичного поглинання зберігаються. Це може бути зумовлено наявністю процесів переносу ННЗ із включень в матрицю з-за різниці в них часів життя і концентрації ННЗ внаслідок різниці в них ширини забороненої зони і концентрації власних носіїв заряду.

Незважаючи на якісно подібний характер температурних залежностей фоточутливості досліджуваних неоднорідних кристалів в спектральних діапазонах фундаментального і крайового поглинання, кількісно вони дещо відрізняються, причому в діапазоні домішкової провідності поверхнева фоточутливість кристалу більша за об'ємну, в діапазоні ж власної провідності - навпаки. Це може бути пояснено при поверхневому збудженні для діапазону домішкової провідності наявністю оточуючих неоднорідності по рівню легування рекомбінаційних бар'єрів для ННЗ, що призводять до збільшення їх ефективного часу життя tеф, а для діапазону власної провідності, коли концентрація рівноважних носіїв заряду вирівнюється по зразку - зникненням цих бар'єрів, збільшенням внеску поверхневої рекомбінації за рахунок зміни в приповерхневих шарах зразка параметрів міжзонного ударного процесу і відповідно зменшенням tеф.

ВИСНОВКИ

кристал неоднорідний характеристика фотоелектричний

Розробка і створення сучасної високоінтегрованої деградаційностійкої елементної бази ІЧ-фотоелектроніки на основі твердих розчинів КРТ вимагає досліджень домінуючих рекомбінаційних процесів з урахуванням ступеню структурної досконалості кристалів, пошуку технологічних шляхів створення досконалих напівпровідникових матеріалів, а також методів і засобів усунення негативної дії об'ємних дефектів на фотоелектричні параметри приладових структур, що є важливими задачами матеріалознавства та виробництва приладів ІЧ-фотоелектроніки.

Постановка даної роботи вимагала вивчення, аналізу та узагальнення існуючих літературних джерел, зокрема по властивостям структурних дефектів в кристалах, технологічним аспектам утворення об'ємних дефектів, електрофізичним, оптичним, фотоелектричним та структурним властивостям неоднорідних кристалів КРТ.

При вирішенні поставлених задач використовувався комплексний підхід, що включав експериментальні дослідження електрофізичних, фотоелектричних і структурних властивостей кристалів, їх співставлення з кількісними розрахунками та відомими даними, використання методів математичного моделювання. Все це дозволило отримати нові науково обгрунтовані і практично значимі результати, підвищити надійність запропонованих моделей і висновків.

Найбільш важливі результати узагальнюючого характеру у відповідності з основними задачами досліджень такі.

1. Показано, що при зберіганні кристалів твердих розчинів КРТ з х ” 0.2 n-типу в звичайних умовах оточуючого середовища формування неоднорідностей відбувається за рахунок переносу власних і домішкових точкових дефектів, стимульованого дією полів внутрішніх залишкових пружних напружень. Встановлено, що збільшення розмірів вузькощілинних областей відбувається по степеневій залежності l ~ t 1/n з коефіцієнтом n ” 1.2 - 1.4, що відрізняється від чисто дифузійного механізму росту фаз (n = 2) і свідчить про наявність факторів уповільнення цього процесу, пов'язаних з потенціальними бар'єрами різного походження.

2. Показано, що області матриці КРТ навколо включень Te, внаслідок невідповідності їх об'ємних параметрів, пружно і пластично деформовані, що призводить до процесів прискореного переносу у ці області надлишкової ртуті (яка має у порівнянні з Cd меншу енергію зв'язку у кристалічній гратці) по діючих тут каналах висхідної дифузії в полях внутрішніх залишкових пружних напружень, а також по діючих паралельно до них дислокаційних каналах швидкої дифузії, густина яких в цих областях (Nd ” 107см-2) суттєво перевищує матричну (Nd ” 104 - 105 см-2).

3. В кристалах КРТ з х ” 0.2 n-типу в температурних діапазонах домішкової і власної провідності виявлені та досліджені просторові флуктуації фоточутливості, зумовлені наявністю областей з відмінними від матриці рівнем легування і (або) складом компонент, які відрізняються параметрами міжзонної ударної рекомбінації. Показано, що енергетичний зонний рельєф, що утворюється в прилягаючих до цих областей шарах, не змінює їх дії в якості джерел або стоків ННЗ, а позначається на ефективності дифузійно-дрейфового обміну ННЗ між ними і матрицею.

4. В неоднорідних кристалах КРТ з х ” 0.2 n-типу в температурному діапазоні домішкової провідності виявлено область різкої втрати фоточутливості, що при домінуванні механізму міжзонної ударної рекомбінації пояснюється перехопленням рекомбінаційних потоків ННЗ каналами швидкої рекомбінації по вузькощілинним і перелегованим областям за рахунок збільшення довжини дифузії ННЗ в матриці.

Показано, що критичні температури, при яких ефективний час життя ННЗ в неоднорідних кристалах мінімальний, залежать від складу і концентрації рівноважних носіїв заряду. Це дозволяє вибором теплових режимів мінімізувати негативний вплив рекомбінаційно-активних включень на фоточутливість приладових структур на основі таких матеріалів.

5. В неоднорідних по складу або рівню легування кристалах КРТ з х ” 0.2 n-типу в залежностях фоточутливості від рівня імпульсного оптичного збудження в стаціонарному режимі при концентраціях ННЗ (Dn ” Dp), що досягають або перевищують концентрацію основних рівноважних носіїв заряду (n0) виявлено ділянки з залежностями, які відрізняються від типових для міжзонної ударної рекомбінації, що пояснюється зміною в розподілі рекомбінаційних потоків ННЗ між матрицею і включеннями і зумовлено зменшенням довжини дифузії носіїв заряду в матриці, а також зниженням оточуючих перелеговані включення рекомбінаційних бар'єрів для них. Це може призводити до непрогнозованих спотворень при перетворенні оптичної інформації, що необхідно враховувати при розробці фотоелектронних приладів, працюючих в умовах високих рівнів оптичних сигналів.

6. В неоднорідних по складу кристалах КРТ n-типу в спектрах ФП виявлено додаткові максимуми в областях фундаментального і довгохвильового краю поглинання, що зумовлено просторовим розділенням розподілів функції генерації і рекомбінаційних потоків пар ННЗ внаслідок їх дифузійно-дрейфового переносу між матрицею та широкощілинними або вузькощілинними областями, параметри якого залежать від спектрального діапазону оптичного збудження.

Результати виконаних досліджень важливі для науки і виробництва. У наукових дослідженнях їх доцільно використовувати при вивченні і аналізі нерівноважних електронних процесів в багатокомпонентних кристалічних твердих тілах, а також в наукових установах і вищих учбових закладах, що займаються цими проблемами.

В конструкторсько-технологічних застосуваннях їх слід враховувати при розробці і створенні деградаційностійких приладів ІЧ-фотоелектроніки з високими функціональними параметрами, а також методів і засобів неруйнівного контролю матеріалів та приладових структур. Їх слід також використовувати на підприємствах і в організаціях електронної промисловості, що займаються проблемами ІЧ-фотоелектронного приладобудування, матеріалознавства та метрологічного контролю кристалічних твердих тіл.

Достовірність результатів підтверджується комплексністю виконаних досліджень, високою відтворюваністю та взаємоузгодженістю експериментальних результатів, висвітленням основних результатів в загальновідомих наукових журналах та обговоренням робіт на наукових конференціях, в тому числі міжнародних.

СПИСОК ПУБЛІКАЦІЙ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІНОЇ РОБОТИ:

1. Власенко А.И., Власенко З.К., Любченко А.В. Спектры фотопроводимости кристаллов CdHgTe с фотоактивными включениями // Физика и техника полупроводников.- 1999.- т.33, №1.- С. 47-51.

2. Власенко А.И., Власенко З.К. Температурные зависимости фотопроводимости кристаллов CdHgTe с фотоактивными включениями // Физика и техника полупроводников.- 1999.- т.33, №3.- С. 277-281.

3. Власенко О.І., Власенко З.К. Фотопровідність кристалів CdхHg1-хTe з фотоактивними включеннями при високих рівнях збудження // Український фізичний журнал.- 1999.- т.44, №10.- С.1241-1246.

4. Власенко А.И., Власенко З.К., Любченко А.В. Преобразование системы дефектов в твердых растворах теллуридов кадмия, ртути в процессе естественной деградации // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника.- 1999.- №33.- С.174-180.

5. Власенко З.К., Мозоль П.О. Координатний розподіл фоточутливості в неоднорідно легованих твердих розчинах CdxHg1-xTe n- типу //Фізика і хімія твердого тіла.- 2002.- т.3, №2.- С.249-254.

6. Vlasenko O. I., Vlasenko Z. K., Mozol' P.E. Appearance of Enriched Hg Regions in Solid State in CdHgTe Crystals // Proc. 23nd International Conference on Microelectronics “MIEL 2002” 12-15 May 2002.- V.2.- Nis, Yugoslavia : IEEE Catalog No. 02TH8595.- 2002.- P.409-412.

7. Власенко З.К. Рекомбинационные процессы в неоднородных твёрдых растворах CdHgTe в условиях слабых уровней оптического возбуждения. Севастополь, 30 июня-7 июля 2002, Матер. XII Междунар. сов. “Радиационная физика твердого тела”, С. 101-105.

8. Власенко О.І., Власенко З.К., Любченко А.В. Рекомбінація в кристалах CdHgTe в умовах перетворення їх дефектної системи // Міжнародна школа-конференція з актуальних питань фізики напівпровідників. Тези доповідей. Дрогобич (Україна).- 1999.- С.71.

9. Vlasenko A.I., Vlasenko Z. K., Lyubchenko A. V. Formation and generation-recombination activity of photoactive inclusions in CdHgTe crystals // Fifth international conference Material Science and Material Properties for Infrared Optoelectronics 22-24 May, 2000, Kiev, Ukraine.- P.68.

10. Власенко А.И., Власенко З.К. Фотопроводимость кристаллов n-CdHgTe с фотоактивными включениями // XVI Международная научно-техническая конференция по фотоэлектронике и приборам ночного видения. Москва, ГУП “НПО “ОРИОН” 25-27 мая 2000 г. С.107-108.

11. Власенко А.И., Власенко З.К., Савкина Р.К., Смирнов А.Б., Кременицкий В.В. Рекомбинационная активность когерентных включений в узкозонных твердых растворах CdHgTe // Тезисы докладов II Международная конференция “Аморфные и микрокристаллические полупроводники” 3-5 июля 2000 г., Санкт-Петербург (Россия): СПбГТУ.- 2000.- С.134.

12. Vlasenko Z. K., Vlasenko A. I. Defect formation in II-VI Semiconductors solid solution of IR-application // International Conference on Optoelectronic Information Technologies “PHOTONICS - ODS 2000”. 2-5 October, 2000, Vinnytsia, Ukraine. Abstracts.- Vinnytsia: “УНІВЕРСУМ - Вінниця”.- 2000.- P.128.

13. Власенко О.І., Власенко З.К. Утворення і рекомбінаційні властивості когерентних включень у твердих розчинах CdHgTe //1-а Українська наукова конференція з фізики напівпровідників УНКФН-1 (з міжнародною участю). Україна, Одеса, 10-14 вересня, 2002 р. Тези доповідей: У 2 т. Т. 1. Пленарні та усні секційні доповіді. - Одеса: Астропринт, 2002.- С. 32.

14. Власенко З.К., Мозоль П.О. Рекомбінаційні властивості неоднорідностей по рівню легування і складу в твердих розчинах CdxHg1-xTe n- типу //1-а Українська наукова конференція з фізики напівпровідників УНКФН-1 (з міжнародною участю). Україна, Одеса, 10-14 вересня, 2002 р. Тези доповідей: У 2 т. Т. 2. Стендові доповіді. - Одеса: Астропринт, 2002.- С. 346.

АНОТАЦІЯ

Власенко З.К. Утворення і рекомбінаційні властивості неоднорідностей в твердих розчинах n-CdHgTe.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.07 - фізика твердого тіла.- Інститут фізики напівпровідників НАН України, Київ, 2003.

Показано, що утворення неоднорідностей в твердих розчинах CdхHg1-хTe з х ” 0.2 n-типу при їх зберіганні в звичайних умовах оточуючого середовища відбувається за рахунок процесів переносу власних і домішкових точкових дефектів, стимульованих дією полів внутрішніх залишкових пружних напружень. Виявлено типові для неоднорідних кристалів особливості їх фотоелектричних характеристик, зокрема неоднорідний розподіл і різке зменшення фоточутливості в температурному діапазоні домішкової провідності, зміна нахилів люкс-амперних характеристик, формування в спектрах фотопровідності додаткових максимумів в областях фундаментального і крайового поглинання, а також розмитого довгохвильового краю, тощо. Показано, що ці особливості визначаються зміною в розподілах рекомбінаційних потоків нерівноважних носіїв заряду по матриці і рекомбінаційно-активних включеннях і залежать від складу і електричних параметрів кристалів, а також від температури і параметрів оптичного збудження.

Ключові слова: тверді розчини CdHgTe, перенос точкових дефектів, неоднорідності, фотопровідність, рекомбінаційні потоки, люкс-амперні характеристики, спектри фоточутливості.

АННОТАЦИЯ

Власенко З.К. Образование и рекомбинационные свойства неоднородностей в твердых растворах n-CdHgTe.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.07 - физика твердого тела.- Институт физики полупроводников НАН Украины, Киев, 2003.

Диссертация посвящена исследованию процессов образования неоднородностей в твердых растворах CdхHg1-хTe (КРТ) с х ” 0.2 n-типа при их выдержке в обычных условиях окружающей среды, а также фотоэлектрических свойств таких кристаллов в зависимости от их состава и электрических параметров, а также температуры и параметров оптического возбуждения. Показано, что в таких условиях формирование неоднородностей происходит за счет переноса собственных и примесных точечных дефектов, стимулированного действием полей внутренних остаточных упругих напряжений. Установлено, что увеличение размеров узкозонных областей происходит по степенной зависимости l ~ t 1/n с коэффициентом n ” 1.2 - 1.4, что отличается от чисто диффузионного механизма роста фаз (n = 2) и свидетельствует о наличии факторов замедления этого процесса, связанных с наличием потенциальных барьеров различного происхождения.

Показано, что области матрицы КРТ вокруг включений Te вследствие несоответствия их объемных параметров упруго и пластично деформированы, что приводит к процессам ускоренного переноса в эти области избыточной ртути (которая имеет по сравнению с Cd меньшую энергию связи в кристаллической решетке) по действующим в матрице каналам восходящей диффузии в полях внутренних остаточных упругих напряжений, а также по действующим параллельно с ними дислокационным каналам быстрой диффузии, плотность которых в этих областях (Nd ” 107см-2) существенно превышает матричную (Nd ” 104 - 105 см-2).

В кристаллах КРТ с х ” 0.2 n-типа в температурных диапазонах примесной и собственной проводимости выявлены и исследованы пространственные флуктуации фоточувствительности, обусловленные наличием областей с отличающимися от матрицы уровнем легирования и (или) составом компонентов, а следовательно и параметрами межзонной ударной рекомбинации. Показано, что энергетический зонный рельеф, который образуется в прилегающих к этим областям слоях, не изменяет их действия в качестве источников или стоков ННЗ, а сказывается на эффективности диффузионно-дрейфового обмена ННЗ между ними и матрицей.

В неоднородных кристаллах КРТ с х ” 0.2 n-типа в температурном диапазоне примесной проводимости выявлена область резкой потери фоточувствительности, что при доминировании механизма межзонной ударной рекомбинации объясняется перехватом рекомбинационных потоков ННЗ каналами быстрой рекомбинации по узкозонным и перелегированным областям за счет увеличения длины диффузии ННЗ в матрице.

Показано, что критические температуры, при которых эффективное время жизни ННЗ в неоднородных кристаллах минимально, зависят от состава и концентрации равновесных носителей заряда. Это позволяет выбором тепловых режимов минимизировать отрицательное влияние рекомбинационо-активных включений на фоточувствительность приборных структур на основе таких материалов.

В неоднородных по составу или уровню легирования кристаллах КРТ с х ” 0.2 n-типа в зависимостях фоточувствительности от уровня импульсного оптического возбуждения в стационарном режиме при концентрациях ННЗ (D n ” Dp), которые достигают или превышают концентрацию основных равновесных носителей заряда (n0), выявлены участки с зависимостями, отличающимися от типичных для межзонной ударной рекомбинации, что объясняется изменением в распределении рекомбинационных потоков ННЗ между матрицей и включениями и обусловлено уменьшением длины диффузии носителей заряда в матрице, а также снижением окружающих перелегированные включения рекомбинационных барьеров для них. Это может приводить к непрогнозированным искажениям при преобразовании оптической информации, что необходимо учитывать при разработке фотоэлектронных приборов, работающих в условиях высоких уровней оптических сигналов.

В неоднородных по составу кристаллах КРТ n-типа в спектрах ФП выявлены дополнительные максимумы в областях фундаментального и длинноволнового края поглощения, что обусловлено пространственным разделением функции генерации и рекомбинационных потоков пар ННЗ вследствие их диффузионно-дрейфового переноса между матрицей и широзонными или узкозонными областями, направление и параметры которого зависят от спектрального диапазона оптического возбуждения.

Ключевые слова: твердые растворы CdHgTe, перенос точечных дефектов, неоднородности, фотопроводимость, рекомбинационные потоки, люкс-амперные характеристики, спектры фоточувствительности.

ABSTRACT

Vlasenko Z.К. Formation of inhomogeneities in solid solutions n-CdHgTe and their recombination properties.- Manuscript.

Thesis to apply for candidate's degree (Physics and Mathematics) by speciality 01.04.07 - solid state physics.- Institute of Semiconductor Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2003.

It is shown that the formation of inhomogeneities in n-type solid solutions CdхHg1-хTe with х ”

” 0.2, when keeping them in ordinary ambient conditions, takes place due to processes responsible for transport of proper and impurity point defects, which are enhanced by fields of internal residual elastic strains. Found are some features of their photoelectric characteristics typical for inhomogeneous crystals, in particular, inhomogeneous distribution and sudden drop of photosensitivity in the temperature range of impurity conductivity, change in slopes of lux-ampere characteristics, additional maximum formation in photoconductivity spectra inherent to fundamental and edge absorption ranges, as well as tailing the long-wave edge, etc. Is was ascertained that these features are determined by changes in distributions of non-equilibrium charge carrier recombination fluxes through the matrix and recombination-active inclusions and depend on the composition and electrical parameters of crystals, as well as on temperature and regimes of optical excitation.

Keywords: CdHgTe solid solutions, transport of point defects, inhomogeneity, photoconduction, recombination flux, lux-ampere characteristics, spectrum of photosensitivity.

Размещено на Allbest.ru

...