1. Объемные полупроводники
Катодолюминесценция твердых растворов Cd1-xMgxTe (0≤x≤0.15)
1, И. Н. Один2, 2 , 1
1ИПХФ РАН, просп. Академика , 1, Черноголовка, 142432, Россия.
2 МГУ им. , Ленинские Горы, 1, Москва, 119991, Россия.
, , эл. почта: *****@***ac. ru
Твердые растворы Cd1-xMgxTe. применяются для создания каскадных солнечных батарей Однако сведения по получению, определению состава и структуры таких систем неполны и противоречивы [1].Целями настоящей работы явились: синтез образцов в системе CdTe – MgTe (в области содержания MgTe 0 – 30 мол.%), определение фазового состава, построение концентрационной зависимости параметра элементарной ячейки твердых растворов на основе теллурида кадмия Cd1-xMgxTe и изучение их методом катодолюминесценции (КЛ).
Синтез образцов проводился в три этапа. На первых двух этапах путем ампульного синтеза из элементов получены CdTe и MgTe, на третьем - образцы Cd1-xMgxTe (0≤x≤0.15) путем спекания в вакуумированных кварцевых ампулах при T=700 °C в течение 300 ч требуемых количеств CdTe и MgTe (серия I). Для уменьшения содержания сверхстехиометричекого теллура в образцах часть их подвергалась отжигу в динамическом вакууме (серия II).
Рис.1. Спектры КЛ (78 К) образцов Cd1-xMgxTe, из серии II,1 – x = 0.05; 2 – x = 0.15; и из серии I: 3 – x = 0.05. На вставке – спектр КЛ CdTe |
Анализ полученных образцов методом РФА (Cu-Ka) показал, что параметр их решетки плавно уменьшается до x=0.2 (от 6.480 до 6.455 Å) и далее не меняется.
На рис 1. приведены спектры КЛ синтезированных образцов (Е=78 K)
Линия 796.5 нм соответствует, по-видимому, переходу «зона проводимости – неглубокий акцепторный уровень». Положение максимума линии для образца с х=0.05 составляет 1.54 эВ. В работе [2,3] для нелегированного теллурида кадмия линии в области 1.51 – 1.53 нм относят к ассоциатам дефектов. По всей вероятности, линия 1.54 эВ для образца с х=0.05 и обусловлена ассоциатом дефектов, включающим VCd.. Полосы, соответствующие глубокому уровню 1,41 эВ (переход из зоны проводимости на глубокий акцепторный уровень), имеют малую интенсивность. Такие глубокие акцепторные уровни создаются вакансиями кадмия VCd.
Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 14-03-31745 мол_а.
Литература
[1]. , И. Н., Один, , // Неорганические материалы. 2015. (в печати)
[2]. S.-H. Wei and S. B. Zhang. Theoretical Study of Doping Limits of CdTe. // National Renewable Energy Laboratory. NCPV Program Review Meeting Lakewood, Colorado14-17 October 2001
[3 ] N V Sochinskiti, E Dieguezt, U Pals et. al. // Semicond. Sci. Technol. 1995. V.10. PP. 870-875.
