Разработка комплексной методики исследования характеристик монокристаллов CdTe и CdZnTe

Среди основных критериев, предъявляемых к методам исследования параметров необходимо отметить следующие:

1. Отдавались предпочтения таким методам исследования материала, в которых изучаемые параметры непосредственно связаны с основными характеристиками детекторов или прямо влияющие на них.

2. Чувствительность метода и эффективность исследования конкретного параметра.

3. Опыт использования той или иной методики и наличие экспериментальной базы.

В работе предложена и апробирована комплексная методика исследования характеристик монокристаллов CdTe и CdZnTe, включающая следующие измерения:

- измерение BAX и удельного сопротивления образцов;

- измерение эффективности сбора и подвижности носителей;

- измерение спектральных характеристик фотопроводимости.

Для измерений в работе применялись как модернизированные методики измерений, так и уникальные, разработанные в ходе выполнения работы.

Сбор заряда исследовали при облучении образцов источниками альфа- и гамма-излучения. Амплитудный спектр измеряли с помощью спектрометрической аппаратуры, включающей:

- блок высокого напряжения, «Canberra» модель 31020D;

- зарядочувствительный предусилитель с резистивной обратной связью;

- усилитель-формирователь УИС-02;

- блок генератора спектрометрических импульсов ГСИ-02;

- спектрометрический аналогово-цифровой преобразователь АЦП 8К-2, устанавливаемый в компьютер.

Для калибровки использовались спектрометрические кремниевые детекторы заряженных частиц с тонким входным окном типа ПДПА-1К- ИФТП. Измерение токов утечки на образцах CdTe, CdZnTe проводились помощью пикоамперметра Keitley 4785.

Наряду с классическим способом определения параметра μτ,мощным средством определения транспортных характеристик материала является измерение стационарной фотопроводимости. Спектральное распределение примесной фотопроводимости можно использовать для обнаружения и определения концентрации примесных центров в полупроводниковом материале.

рекомбинацию носителей и оценивать поверхностное качество контактов при отработке технологии травления поверхности, ее пассивирования.

В работе было предложено уникальное решение - облучение детекторной структуры излучением различных длин волн в широком температурном диапазоне. Была разработана и использована спектрометрическая установка для исследования параметров материала, связанных с переносом носителей при оптическом возбуждении.

7

Рисунок 4.6. Блок схема спектрометрической установки: 1 - источник излучения; 2 - блок светофильтров; 3 - модулятор; 4 - монохроматор; 5 - криостат; 6 - образец; 7 - синхронный детектор; 8 - источник напряжения; 9 - контролер; 10 - АЦП; 11 - компьютер

Спектрометрическая установка для регистрации спектров фотопроводимости в диапазоне 400-1800 нм включала в себя: источник

излучения на основе галогеновой лампы КГМ12-100 мощностью 100 Вт; монохроматор МДР-41; фокусирующую оптику; криостат с держателем исследуемого образца; измерительный блок; силовой блок и блок управления. Блок-схема установки показана на рисунке 4.6. Установка имела два режима работ: измерение модулированного фотоотклика и стационарного фототока. В первом режиме свет от источника возбуждения модулировали механическим прерывателем с частотой 20 Гц. Выходное фотонапряжение снимали с нагрузочного резистора и подавали на вход синхронного детектора. Калибровка спектральной чувствительности установки осуществляли с помощью предварительно аттестованного германиевого фотодетектора «Призма-5» производства ОАО «ЦКБ «Ритм».

4.4.