Состояния двухзарядных акцепторов в узкозонных КРТ - структурах

1, 2, 1, 2,  1,2, 1, 1,2, 1, 2

1 Институт физики микроструктур РАН,  Нижний Новгород, 607680.

2 ННГУ, 603950, Нижний Новгород

тел:+7 (903)846-65-74, эл. почта: *****@***ru

Состояния в запрещенной зоне Hg1-xCdxTe (КРТ) структур оказывают существенное влияние на времена жизни носителей в материале, которое имеет большое значение с прикладной точки зрения.  Такие уровни могут быть обусловлены не только примесными атомами, но и дефектами кристаллической решетки. Известно, что наиболее распространенный акцептор в нелегированных твердых растворах КРТ -  вакансия ртути, являющаяся двухзарядным акцептором [1]. Настоящая работа  посвящена исследованию примесных состояний двухзарядного акцептора в узкозонных растворах КРТ. Ранее были измерены спектры фотопроводимости (ФП) объемных образцов КРТ n – типа с шириной запрещенной зоны около 10 мэВ. В спектрах, на фоне полосы межзонных переходов были обнаружены линии, примесно-дефектная природа которых была установлена путем измерения спектров ФП при увеличении температуры. Аналогичные особенности были обнаружены в спектре  ФП КРТ структуры p - типа с долей Cd в растворе x = 0.19 и шириной запрещенной зоны около 50 мэВ (см рис.1) . Отметим, что в спектре КРТ структуры n – типа с такой же шириной запрещенной зоны ранее наблюдалась только полоса межзонных переходов. Чтобы описать особенности спектров ФП был проведен расчет двухчастичных состояний (состояния нейтральной центра)         и одночастичных уровней (состояния  ионизованного центра) дырок связанных с двухзарядным акцепторным центром. Нужно отметить, что задача о двухчастичном состоянии на двухзарядным центре решалась только применительно к атому  гелия. В нашем случае расчет осложняется тем, что приходится описывать состояния носителей вблизи края вырожденной зоны, а значит решать не одно уравнение Шредингера, а систему дифференциальных уравнений. Расчет позволил связать особенности 1 и 2 на рис. 1 с переходами между состояниями нейтрального акцептора, а особенность 3 на рисунке с переходами в спектре  ионизованного центра.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (проекты # 14-02-01229, 13-02-01154, 13-02-97088),  РАН и ЦКП.

Литература

[1]        8. Z. Kucera, P. Hlidek, P. Hoschl, V. Kouele, V. Prosser, M. Zvara./ phys. stat. sol. (b), v.158, p. K173 (1990).