«Влияние гидрогенизации на электрофизические свойства эпитаксиальных структур Cd X hg 1 X te»

РЕФЕРАТ работы, представленной на конкурс научных работ ИФП СО РАН

«Влияние гидрогенизации на электрофизические

свойства эпитаксиальных структур CdX
Hg1-
X
Te»

Авторы: Ю.Г. Сидоров, В.С. Варавин, Г.Ю. Сидоров, М.О. Гарифуллин.

В представленных статьях исследовано влияние гидрогенизации пленок Cdx
Hg1-
x
Te (КРТ) с х=0.22, выращенных методом МЛЭ, на концентрацию носителей заряда в них. Гидрогенизация осуществлялась посредством кипячения пленок КРТ в деионизованной воде.

В пленках КРТ n-типа наблюдалось изменение типа проводимости, а в пленках p-типа - увеличение концентрации дырок. Измерения при послойном стравливании показали, что после кипячения у поверхности формируется тонкий слой с высокой концентрацией дырок (до 1019
см-3
). С увеличением глубины концентрация резко уменьшается и выходит на почти постоянный уровень. Последующий отжиг приводит к выравниванию профиля распределения акцепторов по всей толщине пленки КРТ и увеличивает их концентрацию до уровня более 1018
см-3
. Согласно расчетам равновесная концентрация вакансий в подрешетке металла в КРТ при температуре 1000
С не превышает величины 1.
1015
см-3
. Анализ примесей методом ВИМС в пленках КРТ показал, что после гидрогенизации концентрация примесей p-типа лишь в несколько раз превышает исходную.

Анал

из полученных данных показывает, что во время контакта КРТ с водной средой происходит постепенное насыщение приповерхностного слоя КРТ электрически нейтральными гидридоподобными соединениями или хемосорбированным водородом. Водород из приповерхностного слоя диффундирует в КРТ с образованием двух типов акцепторов – быстро- и медленнодиффундирующих, с коэффициентами диффузии (1-10).
10-11
см2
/с и 2.
10-13
см2
/с, соответственно. Предполагается, что быстрые акцепторы – это атомарный водород в междоузлиях, а медленные акцепторы – атомы водорода в узлах подрешетки металла. Отжиг образцов ускоряет переход водорода из нейтральной формы в акцепторную.

В производстве ИК фотодиодов на основе КРТ присутствуют технологические процессы, при которых появление атомов водорода в КРТ неизбежно (химическая обработка в растворах и сухое плазмохимическое травление). Поскольку для создания современных фотоприемных структур необходим точный контроль концентрации носителей заряда в слоях и долговременная стабильность параметров материала, исследование вопросов связанных с гидрогенизацией является чрезвычайно важным.

В литературе имеется ограниченное число экспериментальных работ посвященных гидрогенизации КРТ, при этом приводятся противоречивые данные об электрической активности водорода в КРТ.

В наших работах впервые исследовано распределение акцепторов по толщине образцов после гидрогенизации и установлено, что водород образует в КРТ по крайней мере два типа акцепторных центров.