розділ 2), згідно з якими глибина конверсії сильно зменшується з ростом складу твердого розчину в межах х = 0,2-0,3.
Щоб описати експериментальні дані [225] залежності глибини конверсії від часу травлення в МПЕ структурах р-CdxHg1-xTe із захисним шаром CdyHg1?yTe (лінійна залежність dj від t на початковому етапі конверсії до 4 мкм і далі до 10 мкм - коренева) автори [280] застосували рівняння дифузії, аналогічні (2.5). Вони розглядали різні варіанти нестаціонарного поверхневого джерела дифузії ртуті, що описували в (2.5) залежним від часу доданком S (z, t). Проте ніяких моделей утворення такого джерела в [280] не висунуто.
Безпосередніх робіт із дослідження модифікації властивостей CdxHg1?xTe із захисними шарами CdTe проведено не було, хоча в ряді робіт досліджували дію ЙТ на властивості CdTe [254, 373-375].
Автори [254] спостерігали утворення поверхневого шару n-типу провідності в монокристалах р-CdTe після дії низькоенергетичних йонів Ar. Автори [373] також спостерігали конверсію типу провідності в поверхневому шарі під час ЙТ йонами Ar (Е = 1 кеВ, j = 1 мА/см2) монокристалів р-CdTe. Поява сигналу СНЕП в ділянці кристала, підданій дії ЙТ, свідчила про утворення p-n переходу завдяки p-n конверсії типу провідності в ній. З аналізу профілю сигналу наведеного струму, одержаного на підданій дії ЙТ ділянці кристала, зроблено висновок, що товщина конвертованого шару складала приблизно 1 мкм і не залежала від часу травлення після 5-10 хв. обробки. Аналіз конвертованого шару методом СНЕП показав також, що концентрація електронів у ньому корелює з розподілом протяжних дефектів, і це пояснювалося ефектом гетерування залишкових домішок та їхнім впливом на конверсію типу провідності.
Вплив ЙТ на монокристали CdTe було досліджено в [374] методом катодолюмінесценції в скануючому електронному мікроскопі, де зміни в спектрах КЛ пов'язували з утворенням вакансійних дефектів у CdTe. Досліджували нелеговані кристали, і кристали з питомим опором 30 та 1000 Ом?см. ЙТ проводили йонами Ar з енергією Е = 1 кеВ, час обробки 5 хв. Результатом ЙТ було поява додаткової смуги люмінесценції з максимумом при 1,1-1,2 еВ (залежної від типу кристала), яку пов'язували з утворенням вакансій Те, уширення і зростання інтенсивності смуги крайової люмінесценції (1,5 еВ) та зменшення інтенсивності смуг 1,4 еВ (вакансії Cd) і 0,7-0,8 еВ (домішкова). Такі зміни пояснюються збільшенням під час ЙТ концентрації вакансій Те (донори) та генерацією міжвузлових атомів Cd, які дифундують углиб кристала та анігілюють із первинними вакансіями Cd (акцептори). Це, на думку авторів, і зумовлює конверсію типу провідності р-CdТе, яку спостерігали на глибинах до 4 мкм, що значно перевищувало глибину проникнення йонів (?10 нм). Таке збільшення глибини дифузії міжвузлових атомів Cd виникає завдяки утворення протяжних дефектів, так як це пояснювали в [50] у випадку пришвидшеної дифузії Hg в КРТ.
Автори [375] дослідили вплив ЙТ на люмінесцентні властивості полікристалічних плівок CdTe (завтовшки 4,5 мкм), одержаних методом газотранс-портного осадження на скляних підкладках із попередньо осадженим шаром CdSe. Як було встановлено, в результаті ЙТ відбувається зростання інтенсивності люмінесценції в смугах, пов'язаних із глибокими рівнями (?0,8 еВ - вакансії Cd, ?1,1 еВ - вакансії Те), та люмінесценції, пов'язаної з рекомбінацією донорно-акцепторних пар (1,3-1,5 еВ). Робиться висновок, що ЙТ CdTe призводить до генерації в приповерхневій ділянці надлишкових вакансій Cd та Те.
5.1. Конверсія типу провідності в CdxHg1-xTe структурах із захисними шарами CdTe, одержаних методом газофазної епітаксії з пари металоорганічних сполук, при іонному травленні
Хоча конверсію типу провідності час ЙТ р-CdTe спостерігали в працях [254, 373-375], із аналізу літературних даних не можна було зробити певні висновки про можливість конверсії типу провідності в структурах CdxHg1-xTe із захисним шаром CdTe. Тому нами були проведені відповідні дослідження, результати яких подано в [86].
Щоб дослідити дію ЙТ на епітаксійні структури CdхHg1-хTe із захисним шаром CdTe було використано зразки, одержані методом ГФЕПМОС (п. 1.2). Вихідні зразки гетероепітаксійної структури характеризувалися такими параметрами: склад активного шару CdхHg1-хTe х = 0,23; товщина - 13 мкм; товщина захисного шару CdTe ~1 мкм; концентрація некомпенсованих акцепторів NA -ND = 1,6?1016 cм-3 та рухливість важких дірок ?р = 250 см2/(В?с) за 77 К.
Йонно-плазмове травлення іонами Ar+ провадили за таких режимів: енергія іонів Е = 500 еВ; густина струму іонів j = 0,15 мА/см2; час травлення t = 600 с, температура води, якою охолоджували тримач зразків у процесі ЙТ, була 21 ?С.
Для характеризації вихідних зразків і після кожного етапу обробки досліджували й аналізували польові залежності коефіцієнта Холла RH (B) та питомого опору ?(B) за 77 К в полях 0,01-1,5 Тл. Глибину конверсії визначали на підставі досліджень структур методом диференціального ефекту Холла під час пошарового хімічного травлення. Після ЙТ сформовані структури проходили витримку (старіння) при кімнатній температурі до досягнення насичення інтегральних значень ?(B) і RH(B). Аналіз польових залежностей RH (B) та ?(B) виконано методом DMSA.
Зазначимо, що розрахункова глибина конверсії для однорідного (без захисного шару CdTe) КРТ з х = 0,23 та концентрацією вакансій 1,6?1016 cм-3 за обраних режимів йонного травлення повинна була складати 15 мкм (п. 2.8), тобто в цьому випадку конверсія типу провідності мала би відбутися за всією товщиною плівки.
Для досліджень було використано три типи зразків:
Г1-1 - із захисним шаром CdTe завтовшки ~ 1 мкм; Г1-2 та Г1-3 із потоншеним за допомогою хімічного травлення в розчині 1%Br2 в HBr до ? 0,1 мкм захисним шаром CdTe. До того ж, зі зразка Г1-2 безпосередньо після ЙТ за допомогою ХТ був знятий порушений шар (який утворюється в процесі ІТ) завтовшки ?4,1 мкм.
5.1.2. Структури з товстим захисним шаром CdTe.
Результати досліджень вихідного з