Cd<,1-x>Zn<,x>Te晶体生长工艺研究及退火掺杂

来源 :西北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:alexl
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Cd1-xZnxTe晶体具有优异的光电性能,是一种非常重要的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料。当x=0.04时,它是红外探测器材料Hg1-yCdyTe的理想外延衬底;当x=0.05~0.2时,它被用来制作高性能室温X射线及γ射线探测器。同时,也可用于光电调制器以及薄膜太阳能电池等。特别是采用高阻值Cd0.9Zn0.1Te晶体制备的X射线及γ射线探测器具有低的漏电流和高的探测效率,能够在室温下稳定工作,是最有前途的探测器用材料。 本文对和晶体生长密切相关的坩埚内壁镀膜工艺进行了系统研究,制定出相应的改进措施,得到了适用于Cd1-xZnxTe晶体生长的高质量碳膜。 采用ACRT-Bridgman法生长出Cd0.9Zn0.1Te及掺杂的Cd0.9Zn0.1Te:In晶体,并测试了二者的成分分布及光学、电学性能,发现两种晶锭中的成分分布差异不大,而后者的红外透过率较低,电阻率较高。 将退火与掺杂过程结合起来,根据多组分热力学原理制定了退火掺杂的工艺参数,对比研究了掺杂退火前后成分分布、In掺入量、红外透过率以及电阻率的变化情况。发现掺杂对晶体主成分分布的影响不大,但严重降低红外透过率。掺杂退火中In的掺入量已经超出晶体中Cd空位的数量,晶体电阻率大幅提高,已经满足核探测器对材料电学性能的要求。此外,对于在Cd1-xZnxTe晶体上制备稳定欧姆接触电极进行了相应的研究,制定出相应的蒸镀及退火工艺。
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