МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ. ПОЛУПРОВОДНИКИ | |
Название | Влияние условий выращивания и легирования донорными примесями на механизм проводимости и спектры глубоких уровней в кристаллах TlBr |
Автор | Н. Б. Смирнов, А. В. Говорков, Е. А. Кожухова, И. С. Лисицкий, М. С. Кузнецов, К. С. Зараменских, А. Я. Поляков |
Информация об авторе | ОАО «Гиредмет»: Н. Б. Смирнов А. В. Говорков Е. А. Кожухова И. С. Лисицкий М. С. Кузнецов К. С. Зараменских А. Я. Поляков |
Реферат | Исследованы электрические характеристики, спектры глубоких ловушек, спектры микрокатодолюминесценции (МКЛ) нелегированных и легированных донорами (Pb, Ca) кристаллов TlBr и изучено влияние на эти характеристики условий выращивания (противодавление брома, противодавление аргона, выращивание на воздухе). Показано, что в исследованном интервале температур (85—320 К) проводимость кристаллов определяется концентрацией электронов и дырок в разрешенных зонах, а не ионной проводимостью. В процессах рекомбинации неравновесных носителей основную роль играют центры с энергией активации 1,0—1,2 эВ, на которых закреплен уровень Ферми в легированных донорами кристаллах. В нелегированных кристаллах уровень Ферми закреплен на центрах с уровнем около Ev+0,8 эВ, которые также участвуют в рекомбинации и ответственны за полосу МКЛ с энергией 1,85 эВ. В температурных зависимостях фототока нелегированных кристаллов большую роль играет прилипание электронов на мелких электронных ловушках с энергией 0,1—0,2 эВ и на более глубоких электронных ловушках. В спектрах глубоких центров обнаружены ловушки с энергиями 0,36, 0,45 и 0,6 эВ, концентрация которых растет при легировании донорами. Легирование Pb или Ca позволяет на порядок повысить удельное сопротивление материала, но легирование Pb приводит к большей концентрации глубоких ловушек, что неблагоприятно для использования материала в радиационных детекторах. Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ (государственный контракт № 14.513.12.0007). |
Ключевые слова | Таллия бромид, глубокие уровни, фотоэлектронная релаксационная спектроскопия глубоких уровней, микрокатодолюминесценция, радиационные детекторы, ионная проводимость, электронная проводимость |
Библиографический список | 1. Kim, H. Continued development of thallium bromide and related compounds for gamma−ray detectors / H. Kim, A. Churilov, G. Ciampi, L. Cirignano, W. Higgins, S. Kim, P. O’Dougherty, F. Olsner, K. Shah // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. − 2011. − V. 629. P. 192—196. 7. Bishop, S. R. The defect and transport properties of donor doped single crystal TlBr / S. R. Bishop, W. Higgins, G. Ciampi, A. Churilov, K. S. Shah, H. L. Tuller // J. Electrochem. Soc. − 2011. − V. 158. − P. J47—J51. 15. Smirnov, N. B. Electrophysisical characteristics of TlBr crystals grown in various ambients / N. B. Smirnov, I. S. Lisitsky, M. S. Kuznetsov, A. V. Govorkov, E. A. Kozhukhova // IEEE Nucl. Sci. Symp. Conf. Record. − 2006. − V. 6. − P. 3700. |
Language of full-text | русский |
Полный текст статьи | Получить |