Cтраница 1
Вакансии кадмия и атомы кадмия в междоузлиях могут ионизироваться один раз или дважды и создавать в запрещенной зоне соответствующие уровни с характерными для них энергиями ионизации. В пределах области существования соединения относительные концентрации дефектов могут быть изменены путем термообработки кристаллов под давлением паров кадмия. [1]
Аналогичным образом обработка в парах теллура сопровождается появлением в кристалле вакансий кадмия, которые обладают акцепторными свойствами. [2]
Например, имеются веские доказательства того, что золото в германии может быть тройным акцептором. Аналогично предполагается, что вакансии кадмия в CdS могут захватывать два добавочных электрона, образуя двукратно заряженный центр. Если один из этих электронов удаляется светом, то обратный переход электрона на центр будет затруднен отталкивающими силами, действующими на больших расстояниях. Только на достаточно малых расстояниях от центра электрон притягивается к нему. Чтобы приблизиться к центру, электрон должен преодолеть потенциальный барьер ( фиг. Поэтому эффективное сечение захвата свободного электрона будет уменьшено. [3]
Обнаружено изменение проводимости, которое приписывается дефекту акцепторного типа, характеризуемого коэффициентом диффузии D 4 10 - см2 / с. Таким дефектом может быть вакансия кадмия. [4]
Монокристаллы CdTe получают как с электронной, так и с дырочной электропроводностью. Электронную электропроводность обеспечивают внедренные в междоузлия решетки атомы кадмия, дырочную - вакансии кадмия. Этот материал используют для изготовления таких приборов, как дозиметры и счетчики квантов гамма-излучения, инжек-ционные лазеры, светодиоды, солнечные батареи и генераторы Ганна. [5]
Аи), глубокие уровни не проявляются, так как акцепторы уменьшают концентрацию Vcd. Действительно, экспериментально обнаружено, что вакансия кадмия создает два уровня: один на расстоянии - 0 15 эв от потолка валентной зоны и другой около середины запрещенной зоны. Первый проявляется в образцах CdTe Те как акцепторный уровень. Указанные данные не позволяют остановиться на определенном механизме атомного разупорядочения. Однако предварительное изучение самодиффузии при различных отклонениях от стехиометрии указывает на разупорядочение по Френкелю, а не по Шоттки. [6]
Как показывают исследования спектральных характеристик фосфоров ряда ZnS CdS [122], уровни акцепторов одинаковой природы, например AgM, Cu M, занимают в ZnS и CdS почти одинаковое положение по отношению к валентной зоне. Это можно объяснить тем, что не только природа дефекта в катионном узле, но и анионное окружение остаются без изменения. По этой же причине примерно одинаковым по отношению к валентной зоне должно быть и положение уровней V м и Ум ( см - Рис - 82) в результате уровень V м в CdS оказывается значительно ближе к зоне проводимости, чем в ZnS, и потому, как об этом уже говорилось в гл. III, § 2, при температуре формирования люминофора вакансией кадмия захватывается только часть электронов, теряемых галогеном или трехвалентным металлом. [7]
Вопрос об очувствлении удобно рассмотреть до объяснения суперлинейности, так как сулерлииейность легко анализируется при помощи представления об электронном легировании на основе результатов данного параграфа. Экспериментально было определено, что в относительно чистых монокристаллах сульфида кадмия времена жизни для электронов и дырок равны 10 - 6 - 10 8 сек. Такие монокристаллы считаются нечувствительными фотопроводниками. Однако их фоточувствительность может быть увеличена при введении локальных уровней вакансий кадмия. В этом случае время жизни электронов увеличивается до 1Q - 2 - 10 3 сек, а время жизни дырок становится меньше 10 - 8 сек. [8]
Если принять, что [ V ] приблизительно равна концентрации доноров в кристаллах CdS, обработанных при 800 С под давлением паров серы, то Dv 2 10 - 6см2 / с. Такой порядок величины Dv соответствует быстрым эффектам. Если предположить, что все компенсирующие вакансии Cd в основном свободны ( при температурах диффузии) и участвуют в процессе самодиффузии, то можно получить хорошо согласующуюся модель. Наиболее важный вывод, вероятно, состоит в том, что концентрация вакансий кадмия в CdS определяется концентрациями примесей. [9]
Авторы [150, 151] показали, что при облучении CdTe я-типа проводимости создаются два типа дефектов. Радиационные дефекты первого типа возникают в результате облучения нейтронами и быстрыми электронами кристаллов CdTe n - типа. Эти дефекты создают в запрещенной зоне теллурида кадмия акцепторные уровни Ес-0 06 эВ и Ev - j - 0 17 эВ, которые отжигаются в интервале температур от 250 до 300 С. Предполагается, что радиационные дефекты, ответственные за эти уровни, являются сложными центрами, включающими вакансии кадмия. [10]
Во всех приведенных выше экспериментах кристаллы не находятся в состоянии химического равновесия. Наблюдаемые эффекты либо связаны с установлением нового равновесия, либо являются результатом концентрационного градиента. Необходимо различать эти два случая. Первый случай характерен для соединений с простым отклонением от стехиометрии, когда отсутствует вторая фаза. Например, при последовательных термообработках в парах серы и кадмия кристаллов CdS, слабо легированных донором, материал приобретает попеременно изолирующие или проводящие свойства. Обычно считают, что такие процессы обусловлены созданием и аннигиляцией вакансий, компенсирующих доноры. Указанные процессы термообработки CdS могут протекать либо в результате введения и удаления с помощью диффузии вакансий кадмия, либо путем образования френкелевской пары рядом с атомом донорной примеси. При этом может наблюдаться диффузия меж-доузельного кадмия. В таких случаях наиболее правильное объяснение определяется тем, что стехиометрический кристалл в совокупности с любыми химическими добавками ( которые, как полагают, являются относительно устойчивыми) считают одним компонентом, а природные дефекты - вторым быстро диффундирующим компонентом. Это равносильно тому, что природные дефекты в совершенной решетке рассматриваются как примеси. Таким образом, наблюдаемые скорости диффузии характерны для быстро диффундирующих природных дефектов. [11]