Исследование глубоких уровней и ловушек захвата и рекомбинации с помощью методик ТРСГУ и фотопроводимости

Захват и рекомбинация носителей через глубокие уровни в CdTe и CdZnTe может оказывать влияние на эффективность собирания неравновесного заряда. Кроме этого с глубокими уровнями могут быть связаны неоднородности распределения поля внутри детектора, что является одной из причин уширения амплитудного спектра.

Таким образом, существует необходимость правильно измерять характеристики глубоких центров и по возможности идентифицировать их в используемых кристаллах CdTe и CdZnTe. Концентрации структурных дефектов, таких как вакансии и комплексов с их участием могут быть достаточно низкими - 10^⁹÷10^^l1см'³. Чувствительность метода должна позволять видеть подобные дефекты.

Для определения параметров глубоких уровней обычно используют несколько методик: ТРСГУ, TEES, DLTS, ТСП.

Измерение температурно-стимулированной проводимости (метод ТСП) является самым изученным методом. Но большая величина темновых токов

полупроводников ограничивают применение этой методики сравнительно низкими энергиями залегания уровней. Применение стандартной емкостной релаксационной спектроскопии глубоких уровней (DLTS) для высокоомных образцов CdTe и CdZnTe невозможно в связи с трудностями измерения барьерной емкости даже на низких частотах. В [16] было рекомендовано применение методов TEES для высокоомных образцов CdTe, CdZnTe в случае как слабой, так и сильной интенсивности повторного захвата носителей. Поэтому вместо этого предлагается использовать ТРСГУ токовую релаксационную спектроскопию глубоких уровней.

где параметр А учитывает некоторые характеристик материала, включая сечение захвата на ловушку.

Практически для определения параметров ловушки анализируется релаксация тока с помощью нормализованного 2-х гейтного метода. Измеряются температурные зависимости ΔI = I(tι) - I(t2) с фиксированным соотношением t√t₂ = 1/10. При совпадении времени эмиссии носителя с зз

ловушки с временным окном τ = (t₂-tι) ∕ ln(t₂∕tι) в спектре ТРСГУ наблюдается пик.

Логично исследовать рекомбинационные явления и процессы захвата носителей на ловушки также с помощью другой широко применяемой методикой - стационарной и импульсной фотопроводимости. Определение транспортных характеристик носителей прямо связаны со стационарной фотопроводимости.

Спектральное распределение примесной фотопроводимости используется для обнаружения и определения концентрации примесных центров в полупроводниковом материале. Важное преимущество этого метода анализа по сравнению с некоторыми другими (например, адсорбционными методами) заключается в значительно большей чувствительности.

Зависимости фотопроводимости от напряжения, интенсивности и температуры также несут дополнительную информацию о глубоких уровнях при анализе в рамках модели, развитой в [18]. Наконец, с помощью методики фотопроводимости можно исследовать рекомбинацию носителей не только в объеме, но и изучать поверхностную рекомбинацию носителей, применяя методику [19]. Скорость поверхностной рекомбинации s при освещении поверхности сильно поглощаемым пучком света влияет на величину фототока как:

Определение поверхностных характеристик важно при отработке технологии травления поверхности, ее пассивирования и процессов нанесения контактов [20].

2.6.