WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

ны +/ - 110 ), либо Cd(g)-дислокаций (направление царапины +/ - 110 ), как это показано на рис. 3.

Поэтому в целях идентификации типов дефектов, связанных с соответствующими линиями „дислокационного“ излучения, царапины на поверхность (001) были нанесены именно в указанных выше направлениях. Направле ния 110 и 110 на образце определялись по фигурам травления [10]. Исходя из вышесказанного следовало ожидать выраженную анизотропию пространственного распределения излучения в полосах ФЛ 841 и 806 нм в том случае, если обе эти полосы действительно связаны непосредственно с состояниями либо Te(g)-, либо Cd(g)-дислокаций.

Как видно из рис. 4, в самом деле обнаруживается резкая анизотропия пространственного распределения излучения в полосе 841 нм. Полуширины профилей для двух взаимно перпендикулярных направлений отличаются в несколько раз. В то же время в профилях Рис. 4. Профили пространственного распределения излучения полосы 806 нм анизотропия практически отсутствует. Заполос 841 нм (сплошная линия) и 806 нм (пунктирная) на метно также (вставка к рис. 4, a), что ширины профилей грани (001): a — для царапины вдоль направления 110, многократно превышают ширину царапины (включая b — для царапины вдоль направления 110. a: на вставке — область микротрещин). Последнее свидетельствует о оптическая микрофотография области царапины вдоль том, что „дислокационная“ ФЛ не связана с какими-либо в масштабе оси x на плоскости (001).

Физика и техника полупроводников, 2006, том 40, вып. Две серии полос „дислокационной“ фотолюминесценции в кристаллах теллурида кадмия составляющие данную серию, принадлежат электрон- места укола индентора, т. е. в центральном районе роным состояниям одного и того же типа дефектов — зетки. Ступеньки на винтовых дислокациях являются Te(g)-дислокаций. нескользящими, т. е. они не могут передвигаться консервативно. Как известно, движение винтовых дислокаОтсутствие заметной анизотропии пространственных ций со ступеньками является эффективным механизмом профилей полосы 806 нм свидетельствует о том, что она образования точечных дефектов. Если такая винтовая не может быть соотнесена с электронными состояниями дислокация передвигается, то в результате переползания как Cd(g)-, так и Te(g)-дислокаций. Действительно, ступеньки вдоль трассы ее движения образуются цесогласно рассмотренной модели (см. рис. 2) в обоих почки точечных дефектов — вакансий или междоузлий.

этих случаях должна наблюдаться резкая анизотропия При этом число дефектов, образованных в результате профилей. Принимая также во внимание метастабильединичного переползания ступеньки (на длину постоянность полосы 806 нм, следует предположить, что она ной решетки), равно количеству атомов в элементарной не связана непосредственно с ядрами дислокаций (как ячейке кристалла. Предполагается при этом, что вектор полоса 841 нм). Ее следует приписать состояниям некоБюргерса ступеньки равен элементарной трансляции торых менее стабильных дефектов, которые возникают кристаллической решетки.

при движении дислокаций. При этом указанные дефекты Таким образом, при генерации и движении дислокаций не могут быть элементарными точечными дефектами, в кристалле наряду с собственно дислокационными поскольку излучение в области 806 нм в CdTe обнаружиэлектронными состояниями (т. е. относящимися неповается только в результате движения дислокаций. Оно не средственно к ядру дислокации) возникают и другие совозникает при любых других воздействиях на кристалл, стояния дефектов. Они связаны с некоторыми упорядопорождающих именно точечные дефекты (например, при ченными структурами — цепочками точечных дефектов.

облучении высокоэнергетическими частицами). МетаПоследние образуются ступеньками на движущихся винстабильные состояния могут принадлежать некоторым товых дислокациях. Очевидно, что наиболее эффективупорядоченным структурам точечных дефектов. Такие ными оказываются дислокации со значительным числом структуры образуются при движении дислокаций со ступенек, т. е. наименее подвижные дислокации. В реступеньками, как это показано в [11,12].

зультате цепочки дефектов генерируются в основном Рис. 4 содержит еще одну важную информацию. Она вблизи центральной части дислокационной розетки, где позволяет установить тип дислокаций, движение котоанизотропия подвижности дислокаций сильно искажерых и приводит к генерации дефектов, ответственных за на. Поэтому следует ожидать практически изотропного излучение при 806 нм. В самом деле, для направления распределения дефектов, что согласуется с отсутствием царапины 110, полуширина профиля полосы 841 нм заметной анизотропии в профилях полосы 806 нм.

оказывается значительно меньше по сравнению с полоВ соответствии с результатами эксперимента полосой 806 нм. Очевидно, что точечные дефекты не могут су 841 нм мы соотнесли непосредственно с электронныпопасть в ту область кристалла, какой не достигли ми состояниями подвижных головных Te(g)-дислокаций.

породившие их движущиеся дислокации. Это тем более Распределение выходов этих дислокаций на поверхность верно, если речь идет о низких температурах. Поэтому и определяет характер пространственной анизотропии дефекты, ответственные за излучение 806 нм, никак не полосы излучения 841 нм. Пространственное же распремогут быть связанными с движением Te(g)-дислокаций.

деление цепочек дефектов вблизи места отпечатка инТаким образом, излучение в области 806 нм следует придентора будет задавать ширину профилей, т. е. пространписать дефектам, которые генерируются скольжением ственную анизотропию, полосы 806 нм. Как следует из головных Cd(g)-дислокаций.

приведенной выше модели, анизотропия полосы 806 нм Рассмотрим более подробно механизм „упорядоченна грани типа (001) должна быть значительно меньшей ного“ дефектообразования при движении дислокаций.

по сравнению с анизотропией полосы 841 нм, что хороПроцессы скольжения дислокаций в CdTe происходят шо согласуется с данными эксперимента.

путем движения дислокационных полупетель в рельефе Согласно модели квазиодномерных цепочек дефектов, Пайерлса. Каждая полупетля состоит по меньшей меобразованных ступеньками дислокаций в кристаллах ре из одного винтового сегмента, связанного с двумя AIIBVI, излучательные переходы через их состояния сегментами головной дислокации. Последняя является представляют собой излучательную аннигиляцию эксилибо 60-градусной Te(g)-, либо 60-градусной Cd(g)-дистонов, связанных на квазиодномерных структурах [11].

локацией. Все дислокации зарождаются в одной и той же Об экситонной природе полосы 806 нм свидетельствуобласти — в месте укола индентора. Когда дислокацион- ет также одинаковая (с точностью до ошибки экспеные петли под воздействием нагрузки расходятся по раз- римента) суперлинейная зависимость интенсивности поличным эквивалентным направлениям, то, образуя ветви лосы 806 нм и линии излучения связанного экситоскольжения, они пересекаются. При этом они образуют на при 780 нм от мощности возбуждения. В то же друг на друге ступеньки, равные по длине вектору время люкс-яркостная характеристика полосы 841 нм Бюргерса. Такое пересечение по существу оказывается носит обычный для излучательной рекомбинации через возможным лишь в пространственной области вблизи примесные состояния сублинейный характер. Другая Физика и техника полупроводников, 2006, том 40, вып. 1180 Н.И. Тарбаев, Г.А. Шепельский особенность полосы 806 нм — метастабильность — Two series of the dislocation“ ” объясняется малой энергией связи в цепочечной струкphotoluminescence lines in cadmium туре [12].

telluride crystals N.I. Tarbaev, G.A. Shepelskii 4. Заключение V. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, National Academy of Sciences of Ukraine, Движение и генерация дислокаций в кристаллах CdTe 03650 Kiev, Ukraine приводят к появлению в зоне запрещенных энергий дополнительных уровней, которые отсутствуют в исходном

Abstract

The dislocation generation in CdTe crystals results кристалле. Эти уровни также не имеют аналогов в CdTe при любых других воздействиях на кристалл, вызыва- in the appearance of new lines in photoluminescence spectra, which were absent in those of initial crystals (the dislocation“ ющих появление точечных дефектов. В результате в ” photoluminescence). The spectra of the dislocation“ photolumiспектрах излучательной рекомбинации CdTe возникают ” новые полосы излучения — „дислокационная“ ФЛ. „Дис- nescence were studied. There were obtained the intensity spatial distribution profiles of those lines in the vicinity of the indented локационная“ ФЛ состоит из двух серий излучательных regions on (111) and (001) facets. The defect types that are полос с головными полосами 806 и 841 нм (T = 4.2K).

responsible for at least two line groups have been identified from Получены профили пространственного распределения излучения дислокационных полос вблизи места инденти- the profile analysis taking into consideration the crystallographic dislocation glide system in CdTe. The first group (the head рования поверхностей высокой симметрии (001) и (111).

peak lies at 841 nm) is rather stable and is defined directly by Из сопоставления профилей со схемами систем скольжеelectronic states of the 60-degree dislocations that are confined ния и с конфигурацией дислокаций показано, что серия with Te atoms – Te(g)-dislocations. The emission lines of the полос вблизи 841 нм связана непосредственно с элекsecond group (the head peak at 806 nm) are attributed to wellтронными состояниями 60-градусных Te(g)-дислокаций ordered structures of point defects which are generated by jogs on (-дислокаций). Серия полос в области 806 нм обязаthe screw dislocation segments of the dislocation semi-loops with на электронным состояниям упорядоченных структур the Cd-confined leading dislocations — Cd(g)-dislocations.

(квазиодномерных цепочек) точечных дефектов. Квазиодномерные структуры возникают из-за движения винтовых дислокаций со ступеньками, которые следуют за головными Cd(g)-дислокациями (-дислокациями). Излучательные переходы на квазиодномерных структурах происходят с участием связанных на них экситонов.

Список литературы [1] H. Nakagava, K. Maeda, S. Takeuchi. J. Phys. Soc. Japan, 49, 1909 (1980).

[2] С.В. Лубенец, Л.В. Фоменко. ФТТ, 33, 145 (1989).

[3] Н.И. Тарбаев, Ю. Шрайбер, Г.А. Шепельский. ФТТ, 31, 1348 (1989).

[4] H.S. Leipner, J. Schreiber, H. Unievski, S. Hildebrant. Scanning Microscopy, 11, 149 (1998).

[5] J. Schreiber, L. Yuring, H. Unievski, S. Hildebrant, H.S. Leipner. Phys. Status Solidi A, 171, 89 (1999).

[6] В.Н. Бабенцов, С.И. Горбань, Е.А. Сальков, Н.И. Тарбаев.

ФТП, 21, 1043 (1987).

[7] C. Diaz-Guerra, U. Pal, P. Fernandes, J. Piqueras. Phys. Status Solidi A, 147, 75 (1995).

[8] A. Orlova, B. Sieber. Acta Metall., 32, 1045 (1984).

[9] E. Hall, J.B. Vander-Sande. J. Amer. Ceram. Soc., 61, (1978).

[10] H. Iwanaga, A. Tomizuka, N. Shibata, M.Mochezuki. J. Cryst.

Growth, 74, 113 (1986).

[11] Н.И. Тарбаев, Г.А. Шепельский, Е.А. Сальков. Письма ЖЭТФ, 66 (10), 639 (1997).

[12] Н.И. Тарбаев, Г.А. Шепельский. ФТП, 32, 646 (1998).

Редактор Л.В. Шаронова Физика и техника полупроводников, 2006, том 40, 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.