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Cd1-xZnxTe晶体具有优异的光电特性,是理想的室温核辐射探测器用材料。尽管对Cd1-xZnxTe的研究由来已久,但在高电阻Cd1-xZnxTe晶体制备、大直径Cd1-xZnxTe晶体生长以及金属与Cd1-xZnxTe晶体接触等方面尚存在诸多难题。本文针对这三个问题进行了探索研究。由于生长过程中组元Cd的挥发,Cd1-xZnxTe晶体中容易形成大量的Cd空位等点缺陷。这些电活性点缺陷的存在严重影响了Cd1-xZnxTe晶体的光电性能。针对上述问题,本文通过生长掺杂和退火掺杂两种途径,对本征Cd1-xZnxTe晶体进行了掺In改性,并通过I-V曲线,红外透过谱以及光致发光谱等手段考察了In的掺入对晶体性能的影响。研究表明,In的生长掺杂和退火掺杂均能够有效提高Cd1-xZnxTe晶体的电阻率。通过生长掺杂,其电阻率由3×107Ωcm增加至5×1010Ωcm,提高了3个数量级。而经过退火掺杂,Cd1-xZnxTe的电阻率由5×107Ωcm提高到了3×109ΩCm,提高了两个数量级。In的生长掺杂和退火掺杂均降低了Cd1-xZnxTe晶体的红外透过率。这是由于,In的引入增加了自由载流子的浓度,使得自由载流子对红外光的吸收加强。In的引入还在总体上增大了品格振动时的电偶极矩,造成品格吸收的加强。这两方面的原因共同导致了红外透过率的降低。生长掺杂并没有导致Cd(1-x)ZnxTe结晶质量的变化。而退火掺杂后,X射线回摆曲线的半峰宽由125″降低到78″,位错密度由6.2×104cm-1下降到1.5×104cm-1,说明晶体的结晶质量得到提高。PL谱测试表明,生长掺In后,杂质及缺陷复合区由一个微弱的凸起扩展为一个明显的宽大波包,证实了掺杂后缺陷复合体(2InCd+-VCd2-)0的存在。同时,施主-受主对复合对应的DAP峰的强度增加,且出现了声子峰DAP-LO。而掺杂后(A0,X)激子峰消失,说明Cd空位已经得到有效补偿。退火掺杂后,中性施主束缚激子峰(D0,X)的半峰宽明显减小,同时在(D0,X)的高能肩出现了自由激子峰FE,并且施主-受主对复合导致的DAP峰强度也明显高于掺杂前的情况,Dcomplex峰的强度略有提高。针对Cd1-xZnxTe:In的常规表征手段非常复杂,而且测试过程有可能对晶体本身造成损伤。为此,我们通过对大量Cd1-xZnxTe:In晶片低温PL谱的分析测试,总结了其特征峰的变化特点,并结合晶体的结构和电学性能,建立起一套简单有效且能从本质上反映晶体质量的无损评价方法。研究发现,对于高质量Cd1-xZnxTe:In晶体,近带边区内的主峰为施主束缚激子(D0,X)发光,并且(D0,X)的峰形越明锐,质量越好。而在低质量Cd1-xZnxTe:In晶体中,近带边区内的主峰通常为受主束缚激子(A0,X)发光。此外,高质量Cd1-xZnxTe:In的PL谱中,一般能区分出自由激子FE发光峰,而对于低质量的Cd1-xZnxTe:In,则很难看到这一点。(D0,X)峰的半峰宽WFWHM与Te沉淀/夹杂密度DTe之间存在着一定的联系,前者随着后者的增加而单调递增。二者之间的关系可以表达为DTe=-3.49×104+2.72×104WFWHM。Dcomplex峰的相对强度可以反映出位错密度Dd的大小。IDcomplex/I\D0,X越大,Dd越高。其原因是位错所束缚的激子会产生复合发光,反映在光谱上就表现为Dcomplex峰的增强。而DAP峰和Dcomplex峰的相对强度之差与电阻率具有紧密的对应关系。随着IDAP/ID0,X-IDcomplex/ID0,X的增大,晶体的电阻率下降。采用改进炉体设计和温场分布的垂直布里奇曼晶体生长炉,成功制备出了直径为60mm的大尺寸Cd1-xZnxTe:In晶体,并通过比较位错蚀坑密度,X射线回摆曲线,红外透过谱以及光致发光谱等,详细分析了晶锭尺寸变化对于Cd1-xZnxTe:In晶体性能的影响。研究表明,当直径为30mm时,其位错密度低,X射线回摆曲线的峰形尖锐,对称性良好,半峰宽窄。而当直径增加到60mm时,其位错密度上升了一个量级,且X射线回摆曲线的峰形钝化,峰侧存在着明显的劈裂,半峰宽亦被宽化。上述变化是由于,晶锭直径的增加引起了温场不均匀性的提高,从而导致生长成的Cd1-xZnxTe:In晶锭中产生更大的应力所致。同时,晶锭直径的增加会引起红外透过率的小幅度升高。这是由于,当晶体直径变大时,位错密度会有所增加,有更多的自由载流子被俘获。这就同时引起了自由载流子对于红外光吸收的弱化,从而提高了其红外透过率。当晶体直径增加时,低温PL谱中与位错相关的Dcomplex峰的强度会明显加强,而施主-受主对复合导致的DAP峰强度会有所削弱。为了改善Au-Cd1-xZnxTe:In的电学接触特性,我们采用退火对其进行了处理。研究表明,退火处理能有效降低漏电流,并且漏电流降低的程度随着退火温度的增加而不断提高。200℃下的中低温退火可以有效改善Au-Cd1-xZnxTe:In电极的欧姆接触特性,但300℃以上的高温退火则会恶化其欧姆接触特性。Au膜和Cd1-xZnxTe:In基体间附着情况的变化是导致这一变化的主因。电极退火对于Au-Cd1-xZnxTe:In电极漏电流的稳定性有着明显的影响。退火温度越高,漏电流的稳定性就越强。在300℃退火下得到了最稳定的漏电流。这是由于退火有助于提高Au-Cd1-xZnxTe:In界面层中的[Au]3+含量,而[Au]3+的增加导致载流子平均弛豫时间的降低,进而导致漏电流稳定性的提高。退火后与复合体2[Au]3+-3[VCd]2-相关的Dcomplex峰的强度明显增加,说明Au在退火中能有效地向Cd1-xZnxTe:In中扩散形成复合体2[Au]3+-3[VCd]2-。