Вплив легування хлором на фізичні властивості монокристалів телуриду кадмію, вирощених методом сублімації
Технологія отримання і властивості масивних кристалів. Методика отримання монокристалів CdTe і CdTe:Cl. Вивчення дефектів структури у масивних кристалах. Процеси електропровідності монокристалів, вирощених методом фізичного транспорту через газову фазу.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 12.07.2015 |
| Размер файла | 47,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Форма кривых инфракрасного пропускания CdTe:Cl с NCl?1018 см-3 в области прозрачности теллурида кадмия близка к теоретически возможному максимуму пропускания, а при росте уровня легирования определяется рассеянием на включениях другой фазы, концентрацию и размер которых можно уменьшить кратковременным низкотемпературным отжигом. Поглощение низкоомных нелегированных образцов вызвано переходами носителей из подзоны легких в подзону тяжелых дырок. В области длинноволнового края собственного поглощения экспоненциальная зависимость коэффициента поглощения нелегированных и слабо легированных (NCl=1017) образцов может быть объяснена выполнением правила Урбаха. В кристаллах с NCl?5•1018 см-3 край поглощения формируется оптическими переходами с участием хвостов плотности состояний, образованных вследствие флуктуации концентрации легирующей примеси. В рамках теории сильно легированных полупроводников рассчитаны характерные энергетические размеры флуктуаций и концентрации заряженных центров. Последние значительно ниже концентрации введенного хлора, что является следствием его преципитации и участия в формировании нейтральных комплексов.
Путем анализа спектров фотолюминесценции установлено, что рост уровня легирования приводит к увеличению интенсивности линий излучения, связанных с простыми дефектами ClTe и комплексами с участием хлора. Их присутствие в спектрах номинально нелегированного материала связано с особенностями выращивания из газовой фазы. Установлено, что предростовой отжиг в условиях динамического вакуума снижает концентрацию хлора в шихте и приводит к получению низкоомных кристаллов.
Ключевые слова: монокристалл, теллурид кадмия, легирование хлором, выращивание из газовой фазы, включения, неоднородное распределение примеси, самокомпенсация, электропроводность, оптическое поглощение, фотолюминесценция.
ABSTRACT
Popovych V. D. The influence of doping with chlorine on the physical properties of cadmium telluride single crystals grown by sublimation.-Manuscript.
A dissertation in fulfillment of the requirement for the scientific degree of physicist and mathematician candidate in speciality 01.04.07 - physics of solid state. - V. Ye. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, National Academy of Science of Ukraine, Kyiv, 2010.
The dissertation is a study of the effect of chlorine doping impurity and growth conditions on the structure, electrical and optical properties of cadmium telluride bulk single crystals. Undoped CdTe single crystals and those doped with Cl in a wide range of concentration were obtained by the technique based on the modified vapour transport method.
It is defined that physical properties of CdTe:Cl are determined by the alteration of the point defect system of cadmium telluride in consequence of doping, as well as by the presence of inhomogeneities related to the non-uniform dopant distribution within the crystals volume.
It is found that Cl-riched inclusions and related structural macrodefects are formed when doping critical level is exceeded. Scattering on these imperfections causes the decrease of optical transmission in the CdTe transparent region. In the case of heavily doped crystals spectral dependence of absorption coefficient at the long-wavelength edge of intrinsic absorption represents the density of states tailes caused by the impurity potential fluctuation owing to the inhomogeneous dopant distribution. The carriers scattering on space charges of dopant-involved agglomerates results in the lowered values of hole Hall mobility in CdTe:Cl.
It is shown that short-time low-temperature annealing increases the homogeneity of the highly doped material. It leads to the increase of resistivity and thermal activation energy of conductivity, and also mid IR-transmission, which is related with the dopant diffusion from the chlorine-enriched regions into the crystal matrix.
The present results allow to choose the optimum doping level in growing CdTe:Cl from vapour phase which is of great practical importance.
Keywords: single crystal, cadmium telluride, doping with chlorine, growth from vapour phase, inclusions, inhomogeneous dopant distribution, self-compensation, electroconductivity, optical absorption, photoluminescence.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Моделі структур в халькогенідах кадмію і цинку. Характеристика областей існування структур сфалериту і в’юрциту. Кристалічна структура і антиструктура в телуриді кадмію. Кристалоквазіхімічний аналіз. Процеси легування. Утворення твердих розчинів.
дипломная работа [703,8 K], добавлен 14.08.2008Характеристики та класифікація напівпровідників. Технологія отримання напівпровідників. Приготування полікристалічних матеріалів. Вплив ізохорного відпалу у вакуумі на термоелектриці властивості і плівок. Термоелектричні властивості плюмбум телуриду.
дипломная работа [4,4 M], добавлен 09.06.2008Сутність технології GаАs: особливості арсеніду галію і процес вирощування об'ємних монокристалів. Загальна характеристика молекулярно-променевої епітаксії, яка потрібна для отримання плівок складних напівпровідникових з’єднань. Розвиток технологій GаАs.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 25.10.2011Загальні властивості реальних газів. Водяна пара і її характеристики. Аналіз трьох стадій отримання перегрітої пари. Основні термодинамічні процеси водяної пари. Термодинамічні властивості і процеси вологого повітря. Основні визначення і характеристики.
реферат [1,2 M], добавлен 12.08.2013Природа електронних процесів, що відбуваються при високоенергетичному збудженні і активації шаруватих кристалів CdI2. Дослідження спектрів збудження люмінесценції і світіння номінально чистих і легованих атомами металів свинцю кристалів йодистого кадмію.
курсовая работа [666,8 K], добавлен 16.05.2012Основні відомості про кристали та їх структуру. Сполучення елементів симетрії структур, грати Браве. Кристалографічні категорії, системи та сингонії. Вирощування монокристалів з розплавів. Гідротермальне вирощування, метод твердофазної рекристалізації.
курсовая работа [5,5 M], добавлен 28.10.2014Комбінаційне і мандельштам-бріллюенівське розсіювання світла. Властивості складних фосфорвмісних халькогенідів. Кристалічна будова, фазові діаграми, пружні властивості. Фазові переходи, пружні властивості, елементи акустики в діелектричних кристалах.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 25.10.2011Основні фізико-хімічні властивості NaCI, різновиди та порядок розробки кристалохімічних моделей атомних дефектів. Побудування топологічних матриць, визначення числа Вінера модельованих дефектів, за якими можна визначити стабільність даної системи.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 14.08.2008Способи вирощування кристалів. Теорія зростання кристалів. Механічні властивості кристалів. Вузли, кристалічні решітки. Внутрішня будова кристалів. Міцність при розтягуванні. Зростання сніжних кристалів на землі. Виготовлення прикрас і ювелірних виробів.
реферат [64,9 K], добавлен 10.05.2012Характеристика основних властивостей рідких кристалів. Опис фізичних властивостей, методів вивчення структури рідких кристалів. Дослідження структури ліотропних рідких кристалів та видів термотропних.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 17.06.2010Розповсюдження молібдену в природі. Фізичні властивості, отримання та застосування. Структурні методи дослідження речовини. Особливості розсіювання рентгенівського випромінювання електронів і нейтронів. Монохроматизація рентгенівського випромінювання.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 24.01.2010Структура і фізичні властивості кристалів Sn2P2S6: кристалічна структура, симетрійний аналіз, густина фононних станів і термодинамічні функції. Теорія функціоналу густини, наближення теорії псевдо потенціалів. Рівноважна геометрична структура кристалів.
дипломная работа [848,2 K], добавлен 25.10.2011Нанорозмірні матеріали як проміжні між атомною та масивною матерією. Енергетичні рівні напівпровідникової квантової точки і їх різноманіття. Літографічний, епітаксіальний та колоїдний метод отримання квантових точок, оптичні властивості та застосування.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 09.04.2010Моделі структур в халькогенідах кадмію і цинку. Області існування структур сфалериту і в’юрциту. Радіуси тетраедричних і октаедричних порожнин для сфалериту і в’юрциту. Кристалічна структура і антиструктура в телуриді кадмію. Кристалоквазіхімічний аналіз.
дипломная работа [281,1 K], добавлен 09.06.2008Дослідження електричних властивостей діелектриків. Поляризація та діелектричні втрати. Показники електропровідності, фізико-хімічні та теплові властивості діелектриків. Оцінка експлуатаційних властивостей діелектриків та можливих областей їх застосування.
контрольная работа [77,0 K], добавлен 11.03.2013Кристалічна структура та фононний спектр шаруватих кристалів. Формування екситонних станів у кристалах. Безструмові збудження електронної системи. Екситони Френкеля та Ваньє-Мотта. Екситон - фононна взаємодія. Екситонний спектр в шаруватих кристалах.
курсовая работа [914,3 K], добавлен 15.05.2015Розгляд поняття, способів вираження хімічної чистоти та розділення матеріалів. Характеристика сорбційних (абсорбція, адсорбція), кристалічних процесів, рідинної екстракції, перегонки через газову фазу (закони Коновалова) та хімічних транспортних реакцій.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 05.04.2010Здатність шаруватих напівпровідників до інтеркаляції катіонами лужних, лужноземельних металів, аніонами галогенів, а також органічними комплексами. Вплив інтеркаляції воднем на властивості моноселеніду ґалію. Спектри протонного магнітного резонансу.
реферат [154,0 K], добавлен 31.03.2010Магнітні властивості композиційних матеріалів. Вплив модифікаторів на електропровідність композитів, наповнених дисперсним нікелем і отверджених в магнітному полі. Методи розрахунку діелектричної проникності. Співвідношення Вінера, рівняння Ліхтенекера.
дипломная работа [3,5 M], добавлен 18.06.2013Вивчення зонної структури напівпровідників. Поділ речовин на метали, діелектрики та напівпровідники, встановлення їх основних електрофізичних характеристик. Введення поняття дірки, яка є певною мірою віртуальною частинкою. Вплив домішок на структуру.
курсовая работа [1002,2 K], добавлен 24.06.2008
