Научный архив: статьи

Представлены экспериментальные результаты по облучению ионами бора эпитаксиальных пленок КРТ с различными варизонными слоями в приповерхностной области материала. Показано, что наблюдаемые отличия результатов ионной имплантации в эпитаксиальные пленки МЛЭ КРТ с переменным составом в области внедрения имплантанта и объемный материал КРТ главным образом обусловлены различной динамикой накопления электрически активных радиационных дефектов и зависимостью электрофизических свойств материала от состава КРТ. Анализ распределения электрически активных дефектов по глубине облученного материала свидетельствует о том, что дополнительные факторы, связанные с наличием градиента состава в области внедрения имплантанта, не оказывают определяющего влияния на миграцию первичных радиационных дефектов.

Экспериментально исследовано влияние сопротивления объема и приповерхностных варизонных слоев на электрофизические и фотоэлектрические характеристики МДП-структур, созданных на основе гетероэпитаксиального КРТ, выращенного методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ). Показано, что для структур без варизонного слоя при составе x = 0,22 в сильной инверсии дифференциальное сопротивление ОПЗ ограничено процессами туннельной рекомбинации через глубокие уровни.

Экспериментально исследованы свойства границ раздела HgCdTe с двухслойным диэлектриком SiO2 /Si3N4 и с анодным оксидом с помощью МДП-структур, созданных на основе гетероэпитаксиального HgCdTe, выращенного методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ). Показано, что двухслойный диэлектрик SiO2 /Si3N4 хорошо подходит для пассивации поверхности матричных фотодиодов из-за возможностей управления зарядами в диэлектриках и на границе раздела.

Проведены экспериментальные исследования электрофизических характеристик МДП-структур на основе HgCdTe/CdTe, HgCdTe/CdTe/SiO2/Si3N4 и HgCdTe/CdTe/ZnTe. Для всех структур были определены значения плотностей фиксированного и подвижного зарядов в диэлектрике, а также рассчитана плотность поверхностных состояний вблизи середины запрещенной зоны. Показано, что наилучшая граница раздела наблюдается при использовании в качестве функционального диэлектрика CdTe, сформированного в процессе выращивания гетероэпитаксиальных структур.

Методом малосигнальной фотоЭДС проведены исследования полевой и частотной зависимостей фотосигнала для МДП‐структур на основе варизонного материала кадмий— ртуть—теллур (КРТ), выращенного методом молекулярно‐лучевой эпитаксии (МЛЭ). Определено время жизни неосновных носителей заряда в области пространственного заряда КРТ для различных составов рабочего слоя и различных диэлектрических покрытий. Для МДП‐структур на основе HgCdTe/CdTe, HgCdTe/CdTe/SiO2/Si3N4 и HgCdTe/CdTe/ZnTe n- и p-типов проводимости определен вид зависимости малосигнальной фотоЭДС от напряжения при использовании в качестве функционального диэлектрика слоев CdTe, сформированных в процессе выращивания гетероэпитаксиальных структур.

Рассмотрена модель солнечного элемента на основе p+-i-n+-Si-структуры, включающей слои квантовых точек Ge в собственной области. Для определения эффективности преобразования солнечного элемента проведен расчет фототока в рассматриваемой p+-i-n+‐структуре. В результате расчета дана оценка степени влияния квантовых точек на эффективность преобразования солнечной энергии фотопреобразователя.

Рассчитаны вольт‐фарадные характеристики МДП‐структур на основе эпитаксиального n-Hg0,77Cd0,23Te с учетом вырождения и непараболичности при разных аппроксимациях значений интегралов Ферми‐Дирака. Оценена емкость, связанная с туннелированием через ловушки, для МДП‐структур на основе n-Hg0,775Cd0,225Te. В результате численного решения уравнения Пуассона построены вольт‐фарадные характеристики МДП‐структур на основе эпитаксиального HgCdTe с приповерхностными варизонными слоями, учет наличия которых необходим для правильной интерпретации экспериментальных данных.

Экспериментально исследованы фотоэлектрические и электрофизические характеристики МДП‐структур на основе гетероэпитаксиальной структуры (ГЭС) HgCdTe МЛЭ с неоднородным распределением состава CdТе. Показано, что увеличение состава CdТе на поверхности приводит к увеличению дифференциального сопротивления области пространственного заряда для МДП‐структур на основе p-Hg0,78Cd0,22Te. Наибольшее влияние периодических барьерных областей с резко повышенным составом CdТе на электрические характеристики МДП‐структур на основе n-Hg0,7Cd0,3Te проявляется при расположении этих областей вблизи границы раздела диэлектрик—полупроводник.

Рассмотрено влияние различных видов облучения на свойства твердых растворов теллуридов кадмия и ртути. Показано, что данный материал практически не теряет своих качеств при облучении потоками электронов до 1017 см-2 и гамма‐квантами дозами до 106 Р. Механизмы образования электрически активных радиационных дефектов (РД) сходны в эпитаксиальных пленках и в объемном материале. Наблюдаемые отличия результатов облучения на эпитаксиальных пленках с переменным составом и объемном материале обусловлены различной динамикой накопления электрически активных РД

В работе представлено описание теоретической модели расчёта спектров фотолюминесценции структур на основе CdxHg1-xTe (КРТ), выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) и содержащих потенциальные и квантовые ямы (КЯ). В основу модели положен расчёт зонной диаграммы посредством самосогласованного решения уравнений Пуассона и Шрёдингера. Особенностью представленной модели является, в частности, то, что при расчётах была учтена зависимость электронного сродства от состава КРТ.

Анализируются возможности создания фоточувствительных структур с квантовыми точками Ge/Si для оптоэлектроники. Даются рекомендации по условиям роста, необходимым для получения максимальных обнаружительной способности фотоприемников и КПД солнечных элементов на квантовых точках. Показано, что для достижения оптимальных характеристик фотоприемников следует выращивать квантовые точки при достаточно высоких температурах, а для увеличения коэффициента преобразования солнечных элементов при относительно низких температурах роста.

В данной статье представлен анализ имеющихся в настоящее время экспериментальных работ по получению лазерной генерации в структурах CdxHg1-xTe (КРТ) с множественными квантовыми ямами (МКЯ), выращенных методом молекулярнолучевой эпитаксии (МЛЭ). Для рассмотренных структур было проведено моделирование электронного спектра носителей заряда в квантовой яме, рассчитаны энергии оптических переходов и дана интерпретация наблюдаемых в экспериментах пиков спонтанного и стимулированного излучения.