CdZnTe晶体热激电流谱分析

热激电流谱测试技术(TSC)是宽禁带半导体深能级缺陷非常有效的测试方法,能够精准获得缺陷类型,深度(E_a,i),浓度(N_ｉ)以及俘获截面(σ_ｉ)等重要物理信息。研究了基于变升温速率的Arrhenius公式作图法和同步多峰分析法(SIMPA)对热激电流谱数据处理的差异及影响规律。结果表明,Arrhenius公式作图法在陷阱能级深度确认方面较为准确,但需要通过多次变升温速率提高其准确性,实验操作周期较长,并且无法分解热激电流谱峰重叠的情况。相比之下,同步多峰分析法能够通过单次温度扫描的数据处理得到E_a,i,N_i及σ_i等陷阱参数,所需实验周期较短。但β,E_a,i,σ_i和载流子迁移率寿命积(μt)等参数的选择对谱峰的位置,幅值及峰宽影响较大。初值的设定对拟合结果和数据吻合程度影响显著。此外,红外透过成像结果表明,头部样品Te夹杂相的浓度较低且呈现明显的带状分布,而尾部样品夹杂相浓度呈均匀分布。通过对比不同样品的热激电流谱测试结果发现,尾部样品浅能级陷阱浓度远高于头部样品,且其低温光电导弛豫过程呈现明显的曲线变化规律。这一研究结果表明,Te夹杂相的分布及浓度可能会导致晶体内部浅能级缺陷的浓度变化,并且浅能级缺陷对光激发载流子的俘获时间更长,去俘获时间更短。