- 2 -
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.....................
ст£‘
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО СВОЙСТВАМ ГЕТЕРОПЕРЕХОДОВ гпте - саБе............................................. 14
1.1. Основные механизмы переноса заряда через гетеропереходы...................................................... 14
1.2. Получение и электрические свойства гетеропереходов БпТе - саБе............................................... 19
1.3. Электрон-вольтаический эффект в р-п гомо- и гетеропереходах............................................... 25
1.4. Заключение по обзору и постановка задачи................. 29
ГЛАВА 2. ПОЛУЧЕНИЕ СЛОЕВ саБе И йпТе. СТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ* Г...................................................... 33
2.1. Получение пленок саБе методом открытого вакуумного напыления................................................ 34
2.1.1. Получение пленок саБе методам открытого испарения на не ориентирующие подложки.............................. 34
2.1.2. Получение пленок БпТе методом открытого вакуумного напыления на не ориентирующие подложки 39
2.1.3. Получение слоев саБе методом термического напыления на ориентирующие подложки............................... 39
2.2. Получение слоев саБе на ориентирующих подложках
эпитаксией из паровой фазы............................ 34
2.2.1. Осаждение слоев саБе на слюде и их структура.. 36
2.2.2. Осаждение слоев саБе на кристаллах гпТе и их структура..................................................... 33
2.3. Получение слоев саБе эпитаксиальным осаждением из газовой фазы в потоке водорода...........................
2.4. Выводы по второй главе................................... З1
ГЛАВА 3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ГЕТЕРОПЕРЕХОДОВ йпТе - саБе И ИХ
ЭЛЕКТР0НН0-30НД0ВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ...................... 85
3.1. Изготовление гетеропереходов ИпТе - саБе................. 85
3.2. Электронно-зондовые исследования гетеропереходов йпТе - саБе................................................... 91
3.3. Выводы по третьей главе.................................. П5
- З -
ГЛАВА 4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГЕТЕРОПЕРЕХОДОВ БпТе
- саБе, ПОЛУЧЕННЫХ РАЗЛИЧНЫМИ МЕТОДАМИ/.'........... 117
4.1. Вольтамперные характеристики гетеропереходов
БпТе - саБе ....................................... 117
4.1.1. Вольтамперные характеристики гетеропереходов БпТе - саБе типа кристалл-слой, полученных осаждением слоя саБе методом открытого испарения в вакууме...................................................... И8
4.1.2. Вольтамперные характеристики гетеропереходов БпТе -саБе типа слой-слой, полученных осаждением методом открытого вакуумного напыления 128
4.1.3. Вольтамперные характеристики гетеропереходов
БпТе-саБе , полученных осаждением слоя саБе из паровой фазы........................................ 131
4.1.4. Вольтамперные характеристики гетеропереходов
БпТе-саБе, полученных осаждением слоя саБе из газовой фазы в потоке водорода...................... 138
4.2. Вольтфарадные характеристики гетеропереходов
БпТе-СаБе........................................... 147
4.3. Выводы по четвертой главе............................ 156
ГЛАВА 5. ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКИЙ И ЭЛЕКТРОН-ВОЛЬТАИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТЫ В ГЕТЕРОПЕРЕХОДАХ гпТе - СаБе........................... 159
5.1. Методика измерения свойств гетеропереходов гпТе-
-саБе при действии оптического и электронного облучений........................................... 160
5.2. Фотоэлектрические свойства гетеропереходов БпТе-
- саБе............................................. 162
5.2.1. Гетеропереходы ИпТе - саБе, полученные открытым вакуумным напылением. ..................................... 162
5.2.2. Гетеропереходы гпТе _ саБе, полученные из паровой фазы .................................................. 165
5.2.3. Гетероперехода йпТе - саБе, полученные из газо-/ вой фазы в потоке водорода.................................. 176
5.3. Определение диффузионной длины неосновных носителей заряда в гетероструктурах йпТе _ саБе... 177
- 4 -
5.3.1. Измерение L в слоях CdSe методами, не использующими р-п переход............................................178
5.3.2. Измерение L в материалах компонент ГП методом, использующим эффект разделения неосновных носителей на р-п переходе........................................... 181
5.3.3. Влияние переизлучения на значение длины диффузии неосновных носителей в гетеропереходах ZnTe-CdSe 190
5.4. Электрон-вольтаический эффект в гетеропереходах ZnTe-CdSe......................................................198
5.5. Выводы по пятой главе....................................211
ОСНОВНЫЕ вывода.....................'............................213
ЛИТЕРАТУРА.......................................................221
ПРИЛОЖЕНИЕ.......................................................236
- 5 -
Список принятых обозначений и сокращений
а - постоянная кристаллической решетки;
да - несоответствие кристаллических решеток;
ос - коэффициент поглощения света;
- коэффициент пересыщения; р - диодный фактор, характеризующий механизм переноса заря-
да через переход;
<1 - толщина слоя;
й - среднее значение коэффициента поверхностной диффузии;
е - заряд электрона;
бп,£р - диэлектрическая проницаемость полупроводника пир
типа соответственно;
ff,ffe - коэффициент заполнения нагрузочной характеристики при
оптическом и электронном возбуждении соответственно;
I , - ток, протекающий через гетеропереход;
,е
1Кз,кз- ток короткого замыкания при фотонном и электронном облучении соответственно;
10 - ток насыщения гетероперехода;
к - постоянная Болыжана;
ь, ьп, ьр - диффузионная длина неосновных носителей; диффузионная длина для электронов и дырок соответственно; р - молеклярный вес вещества;
Р - давление паров;
Рс - давление десорбирующихся паров;
Р0 - равновесное давление;
й - глубина проникновения электронного пучка в облучаемый
материал;
- 6 -
к+ - плотность падающего потока в единицу времени на единицу площади; ик - плотность конденсирующегося потока;
- плотность десорбирующегося потока;
_р - удельная плотность вещества;
- последовательное сопротивление;
Т - температура;
т- - температура испарителя;
Тц - температура подложки;
V - приложенное смещение к переходу;
- диффузионный потенциал;
V р,У к -скорость роста (пли конденсации) слоя;
у хх,у хх “ напряжение холостого хода при фотонном и электрон-ног.! облучении соответственно;
\7, 1УП, \"/р - ширина области объемного заряда, в п и р материалах соответственно;
7,7е - коэффициент полезного действия при фотонном и электронном облучении соответственно;
ВАХ- вольтамперная характеристика;
ВФХ- вольтфарадная характеристика;
ВН - вакуумное напыление;
ГП - гетеропереход;
ГФ - газовая фаза;
ИТ - индуцированный ток;
МКЛ-микрокатодолюминесценция ;
003- область объемного заряда;
ОПТ— осциллограмма индуцированного тока;
ПС - поверхностные состояния;
Ш - паровая фаза.
- 7 -
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Развитие полупроводниковой техники и, в особенности, оптоэлектроники требует поиска новых материалов и создания новых полупроводниковых структур, чувствительных к различного рода излучениям - световому и корпускулярному. Особый интерес для этих целей представляют полупроводниковые гетеропереходы (ГП), то есть контакт двух полупроводников, отличающихся своими физико-химическими и электрофизическими параметрами. Важнейшими из указанных параметров, с технологической точки зрения, при создании "идеальных" ГП, являются тип и величина постоянных кристаллических решеток контактирующих полупроводников. Большие успехи в этом направлении достигнуты при использовании для создания указанных типов приборов гетероструктур в системе ЦаАз - А1Аа [I].
Весьма перспективными в отношении создания эффективных и относительно дешевых приборов, чувствительных к волновому и корпу-
П УТ
окулярному излучениям, являются соединения А В , образованные широко распространенными в природе элементами, обладающие рядом ценных свойств таких как: высокая чувствительность к указанным излучениям, большая вероятность излучательной рекомбинации, прямые оптические переходы, относительно высокая подвижность носителей заряда. Однако, существенным недостатком большинства соединений этого класса является их моноподярная проводимость, затрудняющая изготовление р-п переходов. Поэтому в том случае,
когда принцип действия полупроводниковых приборов определяется
И УТ
процессами в р-п переходах, использование соединений А В
ТТ УТ
возможно только при создании ГП. В случае соединений А В наиболее подходящей с точки зрения совпадения параметров кристалли-
- 8 -
ческих решеток является пара ZnTe - cdse [2]. Физические процессы в ГП ZnTe - case и возможности его практического применения исследованы различными авторами [3 - 9]. В этих работах показано, что данный ГП перспективен как с точки зрения использования его электролкминесцентных свойств [5 - 7], так и, особенно, с точки зрения его применения в качестве детектора излучений и солнечного элемента [8, 9]. Вместе с тем, результаты, полученные различными авторами, неоднозначны, что обусловлено разными способами изготовления ГП ZnTe _ Cdse и, следовательно, изменением состояния границы раздела.
Одной из важных задач полупроводникового приборостроения является разработка новых детекторов электронных потоков. С этой точки зрения ГП ZnTe - cdSe также представляет интерес, так как он образован материалами, чувствительными к электронному облучению. Поэтому задача исследования влияния состояния гетерограницы на электрические и Фотоэлектрические свойства ГП ZnTe -- CdSe и изучение электрон-вольтаического эффекта в этих ГП является актуальной.
Цель работы заключалась в комплексном исследовании состояния поверхности раздела ГП ZnTe - CdSe в зависимости от метода и условий их изготовления, а также в установлении связи между этими технологическими факторами и электрическими и фотоэлектрическими свойствами изучаемых ГП для выяснения возможности их практического использования, в частности, в качестве детекторов электронных потоков. Конкретные задачи, которые было необходимо решить для достижения этой цели, сформулированы в заключении к первой главе.
Научная новизна работы.
I. Установлено ориентирующее влияние подложки на структуру
- 9 -
эпитаксиальных слоев cdSe . При одних и тех же температурных условиях конденсации использование подложек из теллурида цинка позволяет получать слои CdSe устойчивой кубической модификации, ориентация которых совпадает с ориентацией подложки, в то время как цри выращивании на других подложках (стекло, слгода), в зависимости от температуры последних, растут моно- или поли-кристаллические слои гексагональной модификации, либо двухфазные, содержаще кубическую и гексагональную модификации.
2. Впервые проведено комплексное исследование границы раздела ГП ZnTe-CdSe в зависимости от способа их изготовления
с использованием различных структурных методов - электронографи-ческого и рентгеноструктурного анализов, растровой электронной микроскопии, микрорентгеноспектрального анализа, наведенного электронным лучсм тока через ГП.
3. Установлены обще закономерности вольтамперных характеристик (ВАХ) в зависимости от состояния гетераграницы:
а) цри прямых смещениях в ГП, полученных осаждением слоев CdSe открытым вакуумным напылением, механизм токопрохождения определяется рекомбинацией в области объемного заряда;
б) в случае ГП, полученных эпитаксией слоя CdSe из паровой фазы, наблюдается надбарьерная диффузия при прямых смещениях
кт/е < V < 0,1 В и рекомбинация в области объемного заряда при 0,1 В < V < Vd;
в) в ГП ZnTe - CdSe, полученных эпитаксией из газовой фазы в потоке водорода, ток обусловлен двойной инжекцией в i -слой, образовавшийся в результате диффузии атомов cd в ZnTe. При напряжении 16 - 18 В на прямой ветви ВАХ наблюдается участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением.
4.Исследовано влияние условий получения на форму спектров
- 10 -
фоточувствительности ГП гпТе - CdSe .
5. Впервые В ГП йпТе - СПБе изучено влияние переизлучения на величину душны диффузии при определении последней электрон-зондовыми методами. Показано, что поглощение излучения, возникающего вследствие электронной бомбардировки, приводит к увеличению измеряемой длины диффузии в 4 - 6 раз.
6. Впервые на ГП ИпТе - Cd.Se исследован электрон-вольтаи-ческий эффект. При ускоряющем потенциале в 40 кВ; и 300 К значение эдс достигает 1,2 В, коэффициент усиления тока равен
(1,5 -2,2)*1С?, к.п.д. преобразования энергии электронного пучка в электрическую составляет 2 %.
Практическое значение работы.
1. Показана возможность использования ГП ЯпТе _ С4Бе в качестве датчиков электронных потоков с вольтовой чувствительностью Ю4 В/Вт и коэффициентом усиления тока ~ 1С? и преобразователей энергии электронного пучка в электрическую с к.п.д. 2 %,
2. Определены значения диффузионной длины неосновных носителей заряда ьп и Ьр в компонентах ГП. В селениде кадаия значение Ьр составляет 0,71 ± 0,05 мкм, в теллуриде цинка 1>п равно 1,14 - 0,07 мкм.
3. Установлены технологические режимы, позволяющие изготовить на основе ГП гпТе - С4Эе в зависимости от состояния границы раздела фотоцриемники с управляемой спектральной характеристикой в области длин волн 0,56 - 0,80 мкм.
Основные научные положения, выносимые на'защиту.
I. При эпитаксии слоев С43е на кристаллы-подложки йпТе растут монокристаллические слои кубической модификации, надрав-
- II -
ление роста которых совпадает с направлением скола подложки.
2. Результаты электронно-микрозондовых исследований (распределение элементов компонент, индуцированный ток) показали, что ГП йпТе- Cd.Se, полученные из паровой фазы, являются резкими, а металлургическая граница совпадает с положением р-п перехода; в ГП йпте - саБе, полученных эпитаксией из газовой фазы в потоке водорода, на границе раздела формируется высокоомный слой твердых растворов йпхса-|_хТе за счет диффузии атомов
са по вакансиям йп в подложку йпТе , а на границе 1 -слой -йпТе образуется переход типа р+-р.
3. ВАХ ГП йпТе -СйБе , полученных различными методами, характеризуются при прямых смещениях следующими закономерностями:
а) Прямые ветви ВАХ ГП йпТе -СДБе , изготовленных методом открытого вакуумного испарения и эпитаксией из паровой фазы, могут быть феноменологически описаны соотношением
1= 1ьелр(еУ/ркТ)
б) В случае ГП, полученных методам открытого вакуумного напыления значение диодного фактора определяется температурой подложки. При низких температурах (20 - 50°С) уз ~ 10 и стремится к 2 при росте Тп (температуры подложки) до 360°С.
в) На прямых ветвях ВАХ ГП, полученных эпитаксией слоев саэе из паровой фазы, наблюдаются два экспоненциальных участка.
При небольших смещениях (кт/е <у < 0,1В) диодный фактор уз~1. Рост напряжения приводит к появлению второго экспоненциального участка, для которого _/з при низких температурах порядка
8. С ростом температуры уз уменьшается и стремится к 2 при температуре выше комнатной.
- 12 -
г) В случае ГП, полученных из газовой фазы в потоке водорода, механизм прохождения тока определяется наличием высокоомного 1 -слоя на поверхности раздела. Наблюдается степенная зависимость тока от приложенного напряжения и участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением.
4. В ГП ипте- саБе перепоглощение катодолшинесцентного излучения приводит к увеличению диффузионной длины неосновных носителей заряда в 4 - 6 раз по сравнению с истинной диффузионной длиной, определенной при отсутствии эффекта переизлучения.
5. Исследование электрон-вольтаического эффекта в ГП йпТе-саБе показало, что цри ускоряющем напряжении в 40 кВ:
а) коэффициент усиления тока достигает 2 *1Ср;
б) вольтовая чувствительность составляет Ю4 В/Вт;
в) коэффициент полезного действия преобразования энергии электронного потока в электрическую достигает 2 % при Т = 300 К.
Структура работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка цитированной литературы и приложения.
В первой главе приводится обзор литературы по изготовлению и результатам исследования гетеропереходов йпТе -- саБе. Анализ публикаций использован для обоснования постановки задачи диссертации.
Вторая глава содержит способы получения слоев йпТе и саБе и результаты исследования их структуры в зависимости от используемого метода, вида подложки, условий роста.
Третья глава посвящена изложению результатов элек-тронно-зондового исследования поверхности раздела гетеропереходов гпТе - саБе , изготовленных различными методами.
В четвертой главе приведены результаты исследования электрических свойств гетеропереходов гпТе - саБе ,
- 13 -
полученных различными методами. Описываются и обсуждаются вольтамперные и вольт-фарадные характеристики гетеропереходов.
В пятой главе содержатся результаты исследования фотовольтаического и электрон-вольтаического эффектов в гетеропереходах гпТе - Cd.Se , а также приводятся результаты измерения диффузионной длины неосновных носителей заряда в данных гетеропереходах.
В заключении приводится сводка основных результатов и выводов, полученных в данной работе.
Приложение содержит копии документов об использовании полученных в работе результатов.
- 14 -
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО СВОЙСТВАМ ГЕТЕРОПЕРЕХОДОВ гпТе - СйЭе
В настоящей главе дается краткий обзор основных положений, характеризующих механизм переноса заряда через ГП, рассматриваются результаты работ, посвященных исследованию гетеропереходов (ГП) гпТе - саБе. Приводится обвор работ, в которых изучается электрон-вольтаический эффект.
Приведенные результаты используются для обоснования постановки задачи.
1.1. Основные механизмы переноса заряда через гетеропереходы.
Физические процессы в ГП описаны достаточно подробно в ряде монографий и обзоров [ 10-15], поэтому мы ограничимся в этом параграфе только рассмотрением вопросов, необходимых для описания и интерпретации экспериментальных результатов, приводимых в последующих главах.
В том случае, когда ГП близок к "идеальному", то есть на границе раздела отсутствуют дислокации несоответствия и связанные с ними поверхностные состояния и электрические заряды, теория ГП представляет собой обобщение теории гомоперехода, что и было проделано Андерсоном [16] на примере пары йе -- йаАз, у которой несоответствие решеток не превышает 0,07$.
В модели Андерсона учитывается то, что полупроводники, образующие р-п-гетеропереход, отличаются шириной запрещенной зоны Е- и Е„ , имеют различные диэлектрические проницаемое-
ор
ти € п и £ р и работы выхода Ф и и ^ , обладают различным электронным сродством в п и в р . Если эти два материала нахо-
- 15 -
дятся в тесном контакте, то из-за разности работ выхода между ними будет происходить обмен электронами и дырками через границу раздела до тех пор, пока контактное поле перехода не уравновесит эти потоки. При этом уровень химического потенциала ^р непрерывно продолжает , а наличие объемного заряда по обе стороны границы раздела приводит к изгибу энергетических зон в полупроводниках. Суммарный контактный потенциал , в пренеб-
режении поверхностными состояниями диполями, обусловлен разницей в работах выхода Фр ~ Ф„ и равен сумме его компонент 1/^ и Уп . Соотношение между этими компонентами опоеделяется уров-нем легирования и и диэлектрическими проницаемостями
£п и £р :
*^Рь _ М/}0 Ер ^ 1
УЬр НРп
Ширина слоев объемного заряда Тл/^, и Ур получается из решения уравнения Пуассона в предположении, что сумма положительного и отрииательного зарядов в переходной области равна нулю:
и = [2 7
"»(р) <■ С \Щ(£ЯЛЬ +£ АЬ ) ^
(1.2)
7Р
где Л1л - концентрация доноров в п-материале, Мл - концентра-"п нр
пня акцепторов в р-материале, У - напряжение, приложенное к ГП. Емкость переходной области на единицу площади равна:
г-[£. . А/р________________________7 ^ /т о\
12 0>(Ъ-У) 7
Поскольку энергии электронного сродства 6п и др и ширины запрещенных зон Еуп и Е^^ в общем случае неодинако-
- 16 -
вы, на границе раздела ГП появляются разрывы энергетических зон. Величины разрывов краев зоны проводимости дЕс и валентной зоны д Е^ определяются соотношением:
AE(.-Qp~9h f ДЕУ- Eg,h~ Ед.р~ А Ес (1.4)
т.е. могут быть определены при известных величинах электронного сродства и 9р .
Модель идеального ГП, предложенная Андерсоном, может быть использована для реальных ГП с определенными приближениями, так как почти всегда на границе раздела присутствуют заряженные поверхностные состояния. Даже в случае совершенно одинаковых решеток проблема их согласования не снимается из-за различия коэффициентов теплового расширения материалов.
Протекание тока через ГП отличается от токопрохождения через гомопереход, т.к. В ГП барьеры ДЛЯ дырок Д Ер и электронов Л Еп неодинаковы по величине и форме из-за разрыва краев зон (рис. I.I). Характерной особенностью зонного профиля ГП является наличие треугольного барьера и связанной с ним потенциальной ямы, в которой могут накапливаться носители заряда. Электроны и дырки, обладающие достаточной тепловой энергией, могут проходить поверх потенциального барьера, составляя диффузионные токи 1ВД и I . Пропесс переноса заряда возможен также в результате рекомбинации основных носителей на границе раздела (токи 1Пг И Iрг ), либо носители могут проходить сквозь барьер за счет туннелирования - токи и Ipt . В этих
процессах могут также принимать участие и поверхностные состояния на границе раздела.
Согласно работе С16 3 механизм токопрохождения в идеальных ГП обусловлен переносом заряда через барьер за счет
- 17 -
Рис. 1.1.
Энергетическая зонная диаграмма и модели переноса носителей заряда для резкого п-р - гетероперехода.
- 18 -
эмиссии для обоих типов носителей. Развивая модель Андерсона, Перльман и Фойхт [I7J показали, что в дополнение к потенциальному барьеру на ГП может возникать еще и "массовый" барьер, отражающий носители, движущиеся из полупроводника с большей эффективной массой и свободно пропускающий носители в обратном направлении. Если Редикер и др. [18] , помимо эмиссион-
ного тока для одного типа носителей, рассматривают туннельный ток через треугольный барьер на краю зон для другого типа, то в модели Рибена и Фойхта [19] доминирующими являются туннельные токи через "пички" на краях зон или на поверхностных состояниях с последующей рекомбинацией. Согласно Доннелли и Милнсу [20] в материале с широкой зацрщенной зоной течет эмиссионный ток, прохождение которого сопровождается рекомбинацией на границе, в то время как со стороны узкозонного материала через барьер проходит туннельный ток на поверхностные состояния. Для ГП, образованных поликристаллическими слоями, наиболее вероятной является модель Доллеги [21], предполагающая рекомбинацию на граничных поверхностных состояниях и перенос носителей заряда только основными носителями в каждом материале..
В последние годы появился ряд работ Ю.В.Шмарцева и А Л .Шика [22-24], в которых подробно рассматриваются особенности переноса заряда через барьер в случае "неидеальных" анизо-типных ГП, содержащих поверхностные состояния (ПС) с учетом влияния на токопрохсвдение как изменения зонной диаграммы перехода за счет заряда ПС (в условиях их перезарядки), так и процессов захвата и рекомбинации на данных ПС.
Как показал анализ математических выражений, описывающих ВАХ, основной чертой всех рассмотренных моделей, кроме тех случаев, когда перенос заряда осуществляется за счет туннелирова-
- 19 -
ния, является экспоненциальная зависимость тока от напряжения, содержащая температуру в показателе экспоненты:
I ‘ (у$г) - <1 (1.5)
не отличающаяся от ВАХ гемопереходов. Коэффициент ^ (диодный
фактор) зависит от механизма прохождения тока, а предэкспоненци-
альный множитель Г0 определяется рассматриваемой моделью.
В случае туннелирования зависимость тока от напряжения также является экспоненциальной:
I=10 ехр АУ (1.6)
однако показатель экспоненты А при У не зависит от температуры.
Подводя итог этого краткого рассмотрения основных механизмов протекания тока через ГП можно сказать, что пока нет единой теории, описывающей ВАХ, каждая теория отражает какой-либо частный случай, соответствующий данной зонной модели, причем при разных напряжениях и температурах на одном и том же ГП может преобладать тот или иной механизм токопрохождения [24, 25].
1.2. Получение и электрофизические свойства гетеропереходов гпТе - Сс/ве.
Как видно из табл. I, в которой приведены некоторые физико-химические и электрофизические параметры компонент ГП Z/7Гe-- Сс/ве, этот переход привлекает внимание многих исследователей благодаря близости постоянных решеток.
Впервые об изготовлении ГП 2!лТе - СсГве было сообщено в работе [2], в которой использовался метод эпитаксии из газо-
Таблица I
Основные электрофизические и физико-химические параметры гп'Ге и саБе
Параметры
ZnTe
саэе
Ширина запрещенной зоны Е (эВ) (Т = ЗООК)
о
Тип и постоянная решетки, А
куб.
гек.
Эффективная масса: гг\*/т<>
Электронное сродство,Э(эВ)
электронов
дырок
Дкэлектриче ская проницаемость,
Подвижность (с^/В-о): электронов
дырок
Показатель прелсслления Плотность (.уЬ?)
Температура плавления (°С)
Температурный коэффициент ширины запрещенной зоны (эВ/гоад.)___________________________________
2,26 [26] 1,7 [38]
6,07 [33] куб. 6,05 [36]
6,089 [341
а=4,27 [34] гек. а=4,29В5[Зб]
с=6,99 [34] с=7,0150 [36]
0,09 [28] 0,13 (27]
0,6 [43] 0,45 [29]
3,53 [41] 4,95 [41]
3,93 [44]
10,1 . [30] 10,7 [38]
50 [40] 720 [31]
I 0 [40] 75 [31]
3,03 [32] 2,7 [42]
5,81 [35] 5,81 [38]
1295 ^ [38] 1258 _4 [38]
-4.1-10 [39] -4,6-Ю [37]
- 21 -
вой фазы для получения слоев СйБе на кристаллах-подложках йпТе . в качестве источника использовался С4Бе , полученный сублимацией в вакууме. Подложками служили свежесколотые по плоскости (110) монокристаллы йпТе. В дальнбйшем эти авторы опубликовали еще ряд работ, в которых исследовали электрические, фотоэлектрические и излучательные свойства ГП гпте - сцце [4,6,8, 45]. Прямые ветви ВАХ описывались обычной экспоненциальной зависимостью (1.5) с двумя участками различного наклона. Прямой ток в координатах ( 1п I; 1/Т) выражался прямой линией, характеризующейся энергией активации ~ 0,5 аВ. Напряжение отсечки при 300 К составляло 1,2 В. Результаты изучения ВФХ указывают на наличие резкого перехода. При освещении на ГП наблюдается эффективное разделение неравновесных носителей, в результате чего к.п.д. преобразования световой энергии в электрическую достигает 7$. Изучение электролюминесценции на этих ГП показало, что в зависимости от режима их изготовления, получаются два типа светодиодов: "красные" и "зеленые", обладающие при 80 К внешним квантовым выходом 1,2$ и 1,6$ соответственно. Этот комплекс исследований позволил авторам сделать заключение об отсутствии большого количества дефектов на границе раздела и воспользоваться моделью Андерсона для построения зонной диаграммы ГП йпТе-Сс1Бе (рис. 1.2).
Модель Андерсона была также использована авторами работ [ 3 ] , получившими ГП ИпТе - с<1Бе путем транспорта Сс1Бе
на монокристаллические подложки ИпТе в смеси аргона с водородом. Слои с<1Бе обладали гексагональной модификацией, причем лучшие по качеству слои были получены при использовании подложек с необработанной поверхностью скала (НО).
В своей работе [9] авторы основное внимание уделяют изу-
- Київ+380960830922