На сайте 100500 рефератов в 150 категориях	Искать реферат
Рефераты на 5 с плюсом С нашим сайтом написать реферат проще простого

Влияние облучения электронами с Е = 1,2 МэВ на электрические, фотоэлектрической оптические свойства монокристаллов сульфида кадмия, легированного атомами индия

Категория: Физика, Астрономия

версия для печати

Страница: [1] [2] [3]

Влияние облучения электронами с Е = 1,2 МэВ на электрические, фотоэлектрические

и оптические свойства монокристаллов сульфида кадмия, легированного атомами

индия

Сульфид кадмия относится к перспективным полупроводниковых материалов, которые используются в электронной, оптоэлектронные и технике. Физические свойства кристаллов CdS существеннозависят от их дефектного состояния. Кроме того, вследствие ряда особенностей, все чаще эти соединения рассматривают как модельный материал для изучения типа и структурных особенностей дефектов в широкозонного полупроводниках группы АИИВИV. Поэтому большой интерес вызывает исследование влияния собственных дефектов решетки и их комплексов (включающих также легирующиепримеси) на физические свойства CdS-монокристаллов. Удобным методом изменения дефектного состояния образцов является облучение их частицами высоких энергий.

В представленной статье исследовалось влияние облучения быстрыми электронами на электрические, фотоэлектрические и оптические свойства легированных индием монокристаллов CdS. Монокристаллы выращивалисьв институте монокристаллов (Харьков) из расплава специально очищенного порошка CdS в атмосфере инертного газа под давлением 1,86 (107 Па. Легирование индием осуществлялось в процессе выращивания. Согласно паспортным данным, концентрация индия в разных образцах составляла NIn (1018см-3 , NIn (1019см-3 и NIn (1020см-3. Облучение образцов электронами с энергией 1,2МэВ происходило на линейном ускорителе. Кристаллы при облучении охлаждались парами жидкого азота и их температура при облучении не поднималась выше 290 К. Доза облучения составляла Ф (2 (1017см-2.

Спектры поглощения (СП) и фотолюминесценции (ФЛ) измерялись стандартным методом на переменном сигнале с использованием синхронного детектирования.Как анализировать ючи приборы использовались спектрографы ИСП-51 и ИКС-12. Измерение спектрального распределения фотопроводимости (ФП) и оптического гашения фотопроводимости (ОГФ) осуществлялись стандартным методом на постоянном сигнале.

Экспериментальные результаты

490 нм (Т = 80 К) хорошо согласуется с ростом ширины запрещенной зоны (Еg) монокристаллаCdS при его охлаждении.

> 550 нм, что особенно хорошо наблюдается при низких температурах (рис. 1, кривые 3 и 4).

1,4 мкм (последний вымораживается при понижении температуры) , за которое ответственны вакансии кадмия (VCd) [1, 2] (рис. 2а, кривая 1).

смещается в длинноволновую область до 0,82 мкм (рис. 2а, кривая 3).

= 365 нм)ртутной лампы ДРШ-250 на свежо сколотых поверхностях кристалла.

0,95 мкм (рис. 3, кривая 2).

(525 нм (рис. 4, кривая 3).

480 нм (рис. 4, кривая 4).

1,2 мкм, не идентифицируется в необлученных кристаллах.

Обсуждение результатов эксперимента

524 нм ), которые наблюдались при комнатной температуре в легированныхIn монокристаллах CdS (рис. 1, пик И). Оценена нами (по положению примесного максимума ФП) энергия ионизации центра InCd, как оказалось, равна Е = Ес-(0,06 (0,02) эВ, что хорошо согласуется с энергетическим положением донора InCd, определенным другими авторами [1]. < br>
Дополнительное билякрайове поглощения и максимум фотопроводимости, наблюдаемых прикомнатной температуре, обусловленные фотозбудженням электронов из валентной зоны на донорные центры InCd с последующей их термоионизации (при температурах) в зону проводимости. Двосхидчасти переходы подобного типа часто наблюдаются в легированных широкозонного полупроводниках АИИВVИ [3]. При понижении температуры вследствие заполнения донорныхцентров электронами и уменьшения вероятности их термоионизации в зону проводимости, происходит вымораживание пиков примесного поглощения и фотопроводимости.

525 нм при увеличении концентрации In и ее гашения при повышении температуры (вследствие уменьшения заполнения центров InCd электронами). Центры с подобными полосами люминесценции наблюдалисьв кристаллах CdS, легированных Li, который также образует мелкие примесные уровни в зоне [2].

Уменьшение интенсивности излучения в легированных кристаллах, размытие и потеря структуры наиболее доминирующей из-люминесценции, смещение ее максимума в коротковолновую область спектра ( при комнатной температуре) и отсутствие спектров экситонной люминесценции(Рис. 3 и 4) свидетельствует о значительной дефектность легированных образцов, особенно при высоких концентрациях легирующей примеси (NIn = 1019-1020 см-3).

Параметры элементарной ячейки (определенные с помощью рентгеновского дифрактометра HZG-4A) легированных кристаллов отличаются от параметров нелегированных образцов (табл. 1.).

Таблица 1

Параметрыэлементарной ячейки CdS i CdS: In монокристаллов (NIn (1019 см-3)

CdS CdS: In

До облучения CdS: In

4 , 1351

(4,1369) 6,7130

(6,7157) 4,1320 6,7100 4,1340 6,7125

Страница: [1] [2] [3]

версия для печати