カドミウムテルル結晶における高抵抗化メカニズムの解明

阐明碲化镉晶体的高电阻机制

基本信息

批准号：
05740210
负责人：
瀬戸悟
金额：
$ 0.51万
依托单位：
Ishikawa National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05740210/
关键词：
II-VI族化合物半導体フォトルミネッセンス自己補償効果

项目摘要

II-VI族化合物半導体では、低抵抗のp型あるいはn型結晶を得ることも目的として結晶中に不純物を添加しても結晶が高抵抗になる現象、所謂自己補償効果がしばしば観測される。本研究の対象であるカドミウムテルル(CdTe)においてもこの自己補償効果が観測され、CdTeを用いたデバイス作製にとって大きな障害となっている。本研究の目的は、CdTeで観測される自己補償効果の発生メカニズムを電気的特性評価から解明することにあった。具体的には高抵抗結晶の深い準位を調べるうえで有効な方法であるPICTS(Photo-Induced Current Transient Spectroscopy)の自動測定装置を製作し、高抵抗塩素ドープCdTeに応用した。その結果、次のような実験結果が得られた。1.価電子帯から約120-160[meV]に高抵抗塩素ドープ結晶に特徴的なアクセプタレベルが観測された。2.上記アクセプタに対応する準位の存在は、光学評価法であるフォトルミネッセンスのドナー・アクセプタ対発光の観測結果とも一致した。3.このアクセプタはTe過剰組成からの結晶では観測されるが、Cd過剰組成からのn型低抵抗結晶では観測されなかった。以上の結果から、塩素ドープCdTeの自己補償効果の発生メカニズムは、マイナス2価に帯電したCd空孔[<V2->___<cd>]とプラス1価に帯電した塩素ドナー[Cl^+]との複合欠陥[V_<cd>-Cl]がアクセプタとして作用して塩素ドナーを補償する結果、結晶が高抵抗になることが実験的に明かになった。尚、本研究で得られた成果の一部は、第6回II-VI族化合物半導体国際会議(1993年,9/13-17,Newport,Rhode Island,USA)で発表した。今後は、III族元素ドープしたCdTe結晶で観測されている自己補償効果について調べる計画である。

在II-VI组化合物半导体中，即使杂质添加到晶体中，并且经常观察到所谓的自我补偿效应，即使晶体变得高度电阻，也经常观察到晶体的电阻，目的是获得P-type或N型晶体具有低电阻。在本研究的主题（CDTE）中也观察到了这种自我补偿效应，这是使用CDTE制造设备的主要障碍。这项研究的目的是阐明通过电特性在CDTE中观察到的自我补偿效应的机制。具体而言，制造了用于PICTS的自动测量设备（照片诱导的电流瞬态光谱），这是一种检查高阻抗晶体的有效方法，并被制造为高电阻氯掺杂的CDTE。结果，获得了以下实验结果。 1。从价带到大约120-160 [MEV]观察到高电阻氯掺杂晶体的受体水平特征。 2。与上述受体相对应的水平的存在也与光致发光供体对发射的观察结果一致，这是一种光学评估方法。 3。在过量的TE组成的晶体中观察到该受体，但在N型低抗性晶体中观察到来自多余的CD组成的晶体。从上述结果中，已经通过实验表明，氯培养的CDTE的自加密作用的机制是，负电荷的CD空位[<v2->> __> __ <cd>]和带电阳性的氯链供体[Cl^+]的供应量较高的donor的复合缺陷[v_ <cd> -cl]之间的供电量高高的供电者，以供应供应。从这项研究获得的一些结果是在第六届II-VI组化合物半导体国际会议上提出的（1993年9月13日至17日，美国罗德岛州纽波特）。将来，我们计划研究在用III组元素掺杂的CDTE晶体中观察到的自我补偿效应。