WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, вып. Исследование свойств Hg1-x-y-zCdx MnyZnz Te как нового материала оптоэлектроники... Таблица 2. Концентрация и энергия активации примесей в образцах КМЦРТ Коэффициент Холла Подвижность Энергия активации Образец примеси, EA, мэВ ND, см-3 NA, см-3 ND, см-3 NA, см-2a-1 1.7 · 1017 2 · 1017 1.9 · 1017 2 · 1017 2a-6 8.5 · 1016 1.4 · 1017 - - 0.1a-1 - - 1.9 · 1016 1.92 · 1016 1a-15 - - 1.5 · 1016 1.6 · 1016 1b-2 - - 3 · 1015 1016 Примечание. Данные, полученные по результатам исследования температурной зависимости коэффициента Холла в области температур 5-40 K.

Данные, полученные по результатам расчетов температурной зависимости подвижности.

В случае компенсированного материала уравнение (1) Для расчетов подвижности при рассеянии носителей упрощается к виду заряда на полярных оптических колебаниях была использована формула времени релаксации [18]:

(NA - ND) NV p = exp(-EA/k0T ). (2) ND g op =, (4) 2e2k0TFop k При вычислениях эффективная масса тяжелых дырок где s принималась равной mhh = 0.55m0 [17], фактор выро = ;

ждения уровня g принимался равным 4 [16]. Далее s - 3/строилась зависимость RHT (или RH) от обратной s и — статическая и высокочастотная диэлектричетемпературы, и по наилучшему совпадению теории с ская проницаемости соответственно; — энергия, — экспериментом в области самых низких температур квазиимпульс носителей заряда; Fop — функция, учитынаходились ND, NA и EA.

вающая непараболичность зонной структуры материала.

Для определения ND и NA для образцов первого слит- При моделировании подвижности подгоночными парака использовался второй метод, основанный на оценке метрами служили концентрация доноров и акцепторов.

концентрации примесей по температурной зависимости Результаты оценки концентрации примесей обоими меподвижности носителей заряда в области доминирова- тодами представлены в табл. 2. Характер температурных ния рассеяния на ионизованных примесях. Для определе- зависимостей коэффициента Холла и подвижности для ния области температур, в которой преимущественным образца 2a-1 позволил определить концентрацию примеханизмом рассеяния являются ионизованные примеси, месей двумя методами, которые показали практически было проведено численное моделирование температур- одинаковые результаты.

Из анализа представленных данных следует, ных зависимостей подвижности носителей заряда при рассеянии на оптических фононах и ионизованных при- что первый слиток более „чистый“, чем второй:

(0.3-1.92) · 1016 против (0.85-2) · 1017 см-3. Понятно, месях.

что меньшая (в среднем) ширина запрещенной зоны Для расчетов подвижности при рассеянии носителей и меньшая концентрация примесей в первом слитке заряда на ионизованных примесях была использована приводит к достаточно высоким значениям подвижности, формула Брукса–Херринга [16]:

о которых говорилось выше.

27/22(40)2(k0T )3/2 Для образца 2a-1 в точке инверсии коэффициента µi =, (3) Холла мы оценили значение отношения подвижностей 3/2Nie3(m )1/2 ln y hh электронов к подвижности дырок. Полученное значение где ln y = ln(1 + b) - b/(1 + b); 117 соответствует общепринятому значению для данного класса материалов ( 100), что также говорит о в невырожденных полупроводниках:

подобности свойств КМЦРТ и КРТ [19].

6(40)m (k0T )hh b = ;

n e7. Заключение в случае вырождения:

Таким образом, в данной работе впервые проведены 1/2(40)k0T исследования структурных, механических и гальваномагb =.

нитных свойств монокристаллов нового полупроводниe2 3n кового твердого раствора Hg1-x-y-z Cdx MnyZnz Te, выЗдесь — диэлектрическая проницаемость кристалла, ращенных методом модифицированной зонной плавки.

Ni — концентрация ионизованных примесей, n — кон- Показано, что добавление в твердый раствор небольцентрация свободных носителей тока. шого количества цинка и марганца (до 5-7%) приводит 3 Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, вып. 1058 И.Н. Горбатюк, С.Э. Остапов, С.Г. Дремлюженко, Р.А. Заплитный, И.М. Фодчук, В.В. Жихаревич...

к увеличению размеров монокристаллических блоков, а Investigations of the также к возрастанию микротвердости кристаллов, что Hg1-x-y-z CdxMnyZnzTe physical свидетельствует об укреплении кристаллической решетproperties as a new IR optoelectronics ки ртутьсодержащих материалов типа КРТ.

material Проведена оценка концентрации доноров и акцепторов в исследованных образцах ((0.3-20) · 1016 см-3), I.N. Gorbatyuk, S.E. Ostapov, S.G. Dremlyuzhenko, а также энергия активации акцепторного уровня: R.A. Zaplitnyi, I.M. Fodchuk, V.V. Zhiharevich, 0.1-9 мэВ. V.G. Deibuk, N.A. Popenko, I.V. Ivanchenko, Определена ширина запрещенной зоны исследо- A.A. Zhigalov, S.Yu. Karelin ванных образцов, которая находится в пределах Chernovtsi National University, 0.15-0.335 эВ. Значения Eg, определенные из кривых 58012 Chernovtsi, Ukraine фундаментального поглощения, хорошо коррелируют с A. Usikov Institute for Radiophysics and Electronics величинами, полученными из гальваномагнитных измеof the National Academy of Sciences of Ukraine, рений.

61085 Kharkov, Ukraine Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что исследованный твердый раствор может стать аль

Abstract

This paper presents investigations of physical paraтернативным материалом для производства приемников meters of a new five component semiconductor solid solution инфракрасного излучения, чувствительных в спектральHgCdMnZnTe. It has been shown that the material in question ных диапазонах 3-5 и 8-14 мкм.

can compete by its parameters with HgCdTe — the basic material for IR photoelectronics over the ranger of 3-5 µmand 8-14 µm.

Список литературы [1] R. Dornhaus, G. Nimtz. Springer Pract. Mod. Phys., 98, (1983).

[2] G. Nimtz, B. Schlicht, R. Dornhaus. Appl. Phys. Lett., 34, (1979).

[3] H.R. Vydynath. J. Electrochem. Soc., 2609 (1981).

[4] R.F.C. Farrow, G.R. Jones, G.M. Williams et al. J. Phys. D:

Appl. Phys., 12, L117 (1979).

[5] H.M. Nitz, O. Ganschow, U. Kaiser et al. Surf. Sci., 104, (1981).

[6] W.F.H. Mickletwaite, R.F. Redden. Appl. Phys. Lett., 36, (1980).

[7] И.С. Вирт, Н.Н. Григорьев, А.В. Любченко и др. Поверхность. Физика, химия, механика, 4, 60 (1988).

[8] I.I. Izhnin. Proc. of SPIE, 3890, 519 (1998).

[9] A. Wall, C. Captile, A. Franciosi. J. Vac. Sci. Technol., A4, (1986).

[10] О.А. Боднарук, И.Н. Горбатюк, В.И. Каленик и др. Неорг.

матер., 38, 335 (1992).

[11] О.Г. Ланская, В.И. Каленик, Е.П. Лиленко и др. Матер.

II Всес. сем. „Примеси и дефекты в узкозонных полупроводниках“ (Павлодар, 1989) ч. 1, с. 332.

[12] P.M. Bridenbaugh. Mater. Lett., 3 (7,8), 287 (1985).

[13] R. Grangler, A. Lasbley, S. Rolland et al. J. Cryst. Growth, 88, 682 (1988).

[14] S. Cole, A.F.W. Willonghby, M.J. Brown. Cryst. Growth, 59, 370 (1982).

[15] А. Жигалов, С. Карелин. Вестн. Львов. ун-та, 36, (2003).

[16] W. Scott, F. Stelzer, J. Hager. J. Appl. Phys., 47, 1408 (1976).

[17] И.Н. Горбатюк, А.В. Марков, С.Э. Остапов, И.М. Раренко.

ФТП, 38, 1414 (2004).

[18] S.M. Komirenko. Semicond. Sci. Technol., 9, 19 (1994).

[19] И.М. Несмелова. Оптические свойства узкощелевых полупроводников (Новосибирск, Наука, 1992).

Редактор Т.А. Полянская Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.