退火处理对CdZnTe晶体光电性能的影响

研究了生长态CdZnTe晶体在经历了不同温度和时间的Cd/Zn和Te气氛退火后,其光电性能的变化规律.研究表明,在Cd/Zn气氛下退火180 h后,CdZnTe晶体中直径在5μm以上的Te夹杂的密度减小了1个数量级,晶体的体电阻率由1010 Ω·cm减小至～107 Ω· cm.同时发现,Cd/Zn源区的温度决定了退火后晶体在500～4000cm-1范围内红外透过率曲线的平直状态,这可能与晶体中的Cd间隙缺陷浓度相关,而与晶体中的载流子浓度和夹杂/沉淀相状态无关.在Te气氛下退火时,发现晶体的红外透过率的平直状态与晶体电阻率的对数lg(ρ)呈近似线性关系,同样可归因于退火过程中Cd间隙缺陷的浓度变化.     

熔体法制备无机钙钛矿半导体核辐射探测晶体与器件的研究进展

钙钛矿材料在太阳能电池和光电探测等领域的快速发展,带动了其在核辐射探测领域的应用研究。钙钛矿晶体结构拥有多样化的结构容忍性,如何设计组分并挖掘材料的相关特性具有很大的科学挑战。其次,针对新型钙钛矿材料特性,需要根据应用场景来优化半导体器件设计,才能最大限度地发挥其辐射探测性能。鉴于此,本文从熔体法晶体生长及半导体器件设计等角度,探讨了不同维度钙钛矿结构的材料特性及辐射探测器件性能,以期为该材料在核辐射探测领域的发展提供参考。     

富Te条件下CdTe晶体中的点缺陷研究

基于缺陷化学理论,考虑到富Te的CdTe晶体中可能存在的点缺陷,建立了在Te气氛下退火时,热力学平衡态晶体中的点缺陷模型,其中包括Cd间隙(Cdi)、Cd空位(VCd)、Te间隙(Tei)和Te反位(TeCd).利用质量作用定律和伪化学平衡方程计算了富Te情况下本征CdTe晶体中的点缺陷浓度和费米能级.计算结果系统的揭示了点缺陷浓度、费米能级、Te压以及退火温度之间的关系,发现只有TeCd浓度足够大时才能对费米能级产生钉扎作用.     

Ⅱ-Ⅵ族碲化物体单晶低温光致发光谱研究（英文）SCIEI北大核心CSCD

采用熔体法生长Ⅱ-Ⅵ族碲化物体单晶时,不同的生长条件及热经历过程会导致生长态晶体材料中,占主导的点缺陷类型存在较大的差异,进而影响了晶体的物理性能及器件的使用。低温光致发光(PL)谱作为一种无损检测方法,可以用于研究不同条件下生长的Ⅱ-Ⅵ族碲化物体单晶中的点缺陷和杂质的能级状态。对比富Te条件下生长的未掺杂ZnTe和CdTe晶体在8.6 K下的PL谱可以发现,电阻率较低的p型ZnTe晶体,其PL谱中,电子到中性受主复合发光峰(e,A^0)强度高于施主-受主对复合发光峰(DAP),而高电阻率阻n型CdTe晶体则刚好相反,这可能是由于生长速率及降温过程的热经历不同导致占主导的本征点缺陷类型不同造成的。按化学计量比生长的未掺杂CdZnTe晶体,其PL谱中自由激子发光峰(D^0,X)占主导,而(e,A^0)峰强度高于DAP峰,变温PL谱测试表明当温度高于15 K时,(e,A^0)峰与DAP峰逐渐叠加在一起。In掺杂导致在富Te条件下生长的CdZnTe晶体的PL谱中产生明显的A中心复合发光峰,与导带的能量差约为0.15 eV,主要与In补偿Cd空位形成的复合体[In_(Cd)^+V_(Cd)^(2-)]^-有关,且其强度与In掺杂元素的含量成正比。     

Ar和H2气氛退火CdZnTe表面的XPS研究

对CZT晶体进行了相同温度条件下Ar和H2气氛退火实验研究.利用XPS的离子溅射深度剖析对比分析了退火前和不同气氛退火后CZT晶体表面成分和价态的变化,并以上述变化为依据,推测了退火前CZT晶体的表面结构和成分以及退火过程中气体与CZT晶体表面发生的化学反应.结果表明,相比Ar气氛退火,H2气氛退火后因为TeO2和富Te层会先后和H2发生化学反应而大量减少,可以有效地去除TeO2和富Te层,增大H与CZT的接触面积,促进H与CZT的进一步反应.     

Ⅱ-Ⅵ族碲化物体单晶低温光致发光谱研究

采用熔体法生长Ⅱ-Ⅵ族碲化物体单晶时,不同的生长条件及热经历过程会导致生长态晶体材料中,占主导的点缺陷类型存在较大的差异,进而影响了晶体的物理性能及器件的使用。低温光致发光(PL)谱作为一种无损检测方法,可以用于研究不同条件下生长的Ⅱ-Ⅵ族碲化物体单晶中的点缺陷和杂质的能级状态。对比富Te条件下生长的未掺杂ZnTe和CdTe晶体在8.6 K下的PL谱可以发现,电阻率较低的p型ZnTe晶体,其PL谱中,电子到中性受主复合发光峰(e, A0)强度高于施主-受主对复合发光峰(DAP),而高电阻率阻n型CdTe晶体则刚好相反,这可能是由于生长速率及降温过程的热经历不同导致占主导的本征点缺陷类型不同造成的。按化学计量比生长的未掺杂CdZnTe晶体,其PL谱中自由激子发光峰(D0, X)占主导,而(e, A0)峰强度高于DAP峰,变温PL谱测试表明当温度高于15 K时,(e, A0)峰与DAP峰逐渐叠加在一起。In掺杂导致在富Te条件下生长的CdZnTe晶体的PL谱中产生明显的A中心复合发光峰,与导带的能量差约为0.15 eV,主要与In补偿Cd空位形成的复合体[In+_CdV2-_Cd]-有关,且其强度与In掺杂元素的含量成正比。