Фотопроводимость в магнитном поле и фотомагнитный эффект в плёнках МЛЭ p-CdxHg1-xTe тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

На правах рукописи

Протасов Дмитрий Юрьевич

Фотопроводимость в магнитном поле и фотомагнитный эффект в плёнках МЛЭ р-Сй^Де

Специальность 01 04.10 «Физика полупроводников»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук

11Ш11«1111|111

ООЗ165546

Новосибирск - 2008

Работа выполнена в Институте Физике Полупроводников им А В Ржанова СО РАН и Сибирской Государственной Геодезической Академии

Научный руководитель

кандидат физико-математических наук Костюченко Владимир Яковлевич

Официальные оппоненты

доктор физико-математических наук, профессор

Шумский Владимир Николаевич доктор технических наук, профессор Корнилович Александр Антонович

Ведущая организация

ГОУ высшего профессионального образования "Томский государственный университет"

Защита состоится « 1 » апреля 2008 г в 17 часов на заседании диссертационного совета Д 003 037 01 при Институте Физики Полупроводников им А В Ржанова СО РАН по адресу 63090, г Новосибирск, проспект академика Лаврентьева, 13

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Института Физики Полупроводников им А В Ржанова СО РАН

Автореферат разослан « 29 » февраля 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор физ -мат наук

А Г Погосов

Общая характеристика работы Актуальность темы. В настоящее время тройной раствор CdxHgi.xTe (KPT), где х -мольное содержание Cd, является основным материалом для создания фотоприёмных устройств (ФПУ) инфракрасной (ИК) области спектра [1] Практически линейная зависимость ширины запрещённой зоны КРТ от х позволяет управлять длинноволновой границей чувствительности таких ФПУ в широких пределах - от 2 мкм до 20 мкм Особый интерес в этом диапазоне представляют окна прозрачности атмосферы 3-5 мкм (х = 0 3 - 0 4) и 8-14 мкм (х = 0 2 - 0 25)

В ИФП им А В Ржанова СО РАН разработана оригинальная технология выращивания методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) плёнок КРТ со сложным профилем мольного содержания Cd на подложках GaAs ориентации (013) [2] На границах плёнок выращиваются варизонные слои, в которых х увеличивается в направлении от однородной по составу центральной области структуры к её границам Такие слои уменьшают влияние поверхностной рекомбинации на время жизни носителей заряда

Для изготовления ФПУ с большим количеством элементов (>103-104) в виде n-р переходов используются преимущественно плёнки КРТ р-типа. Характеристики полученных ФПУ в большой степени определяются качеством используемого материала При выборе плёнок КРТ для изготовления фотоприёмников с нужными характеристиками необходимо знать не только концентрацию и подвижность основных носителей заряда, но и рекомби-национно-диффузионные параметры материала К этим параметрам относятся время жизни носителей заряда в объёме ту, подвижность неосновных носителей заряда д,, скорости поверхностной рекомбинации на свободной и связанной с подложкой границей плёнки Si и ¿2 В свою очередь значение ту определяются параметрами рекомбинационных центров концентрацией N,, энергией залегания глубокого уровня Еь коэффициентами захвата электронов С„ и дырок Ср

При изучении процессов рекомбинации и диффузии неосновных носителей заряда наиболее информативными являются такие эффекты, как фотопроводимость (ФП) в магнитном поле в геометрии Фойгта (к±В и кХЕ, к - волновой вектор излучения) и в геометрии Фарадея (£ ]| В и кХЁ ), а также фотомагнитный эффект (ФМЭ)

Изучению ФМЭ и ФП в геометрии Фойгта посвящён ряд работ Данные эффекты исследовались на объёмных образцах КРТ [3], на эпитаксиальных пленках, выращенных жидкофазной эпитаксией (ЖФЭ) [4] и эпитаксией из газовой фазы с использованием ме-таллоорганических соединений (МОСГФЭ) [5] ФМЭ и ФП в геометрии Фойгта изучались

также на жидкофазных варизонных плёнках р-КРТ, в которых ширина запрещённой зоны почти линейно менялась по толщине [4,6]

Однако на плёнках МЛЭ р-КРТ с вардаонными приграничными областями ФМЭ и ФП в магнитном поле в геометрии Фойгта не исследовались При анализе результатов ФП и ФМЭ в р-КРТ не учитывался механизм рекомбинации Шокли-Рида, который является доминирующим для вакансионного КРТ р-типа при Т~77 К [7] На момент начала выполнения диссертационной работы в литературе отсутствовали результаты исследования ФП в геометрии Фарадея на р-КРТ

Целью работы являлось изучение особенностей магнитополевой зависимости фотопроводимости и фотомагнитного эффекта в плёнках КРТ р-типа, выращенных методом молеку-лярно-лучевой эпитаксии, с варизонными приграничными областями Объекты и методы исследования. Исследовались плёнки КРТ р-типа толщиной 9-13 мкм, выращенные методом МЛЭ на подложках из GaAs ориентации (013) с варизонными приграничными областями Значение х рабочего (среднего) слоя образцов лежало в диапазоне 0 21-0 23, в варизонных слоях плавно увеличивалось до 0 4-0 6 на расстоянии 0 5-2 мкм Методы исследования включали ФП в геометриях Фойгта и Фарадея, а также ФМЭ в магнитных полях с индукцией до 2 Тл в температурном диапазоне 77 - 300 К Рекомбина-ционно-диффузионные параметры образцов находились из соответствия теоретических выражений экспериментальным данным методом наименьших квадратов совместно с численным методом нелинейной оптимизации Хука-Дживса Концентрации и подвижности носителей заряда определялись по результатам измерений магнитополевых зависимостей эффекта Холла и магнитосопротивления методом «спектра подвижности» и так называемой многозонной подгонкой Исследования проводились в ИФП им А В Ржанова СО РАН и в Сибирской Государственной Геодезической Академии Научная новизна работы состоит в следующем

• Впервые показано, что для р-КРТ при температурах 77-125 К вклады в ФП электронов и дырок можно раздельно определить при измерении магнитополевой зависимости ФП в геометрии Фарадея Получено выражение, описывающее магнитополевую зависимость сигнала ФП в геометрии Фарадея Показано, что величина независящей от магнитного поля дырочной компоненты ФП прямо пропорциональна концентрации рекомбина-щюиных центров

• Впервые обнаружено, что в области смешанной проводимости (Т = 135-175 К) на магнитополевой зависимости ФП в геометрии Фарадея на р-КРТ появляется максимум при

отличном от нуля значении индукции магнитного поля Вта, обусловленный сильным магнитосопротивлением равновесных носителей заряда

• Показано, что действие варизонных приграничных областей на ФП в геометрии Фойгта и ФМЭ можно учесть, введя эффективные скорости поверхностной рекомбинации на границах варизонных слоев и рабочей области, а также эффективный темп поверхностной генерации на границе освещенного варизонного слоя и рабочей области При доминирующей рекомбинации Шокли-Рида получены выражения, описывающие магнитополевую зависимость ФП в геометрии Фойгта и ФМЭ на структурах с варизонными приграничными областями

• Определено, что величина отношения коэффициентов захвата на рекомбинацион-ные уровни электронов и дырок CnJCp для узкозонных плёнок (Eg~ 100 мэВ) МЛЭ р-КРТ

в 102-103 превышает значения, характерные для широкозонных (£g ~ 400 мэВ) объемных кристаллов р-КРТ

На защиту выносятся следующие основные положения:

1 Зависимость фотопроводимости в геометрии Фарадея от магнитного поля на пленках МЛЭ р-КРТ для температур 77-125 К подобна зависимости продольного компонента

тензора проводимости (в)~ Anfi„ /(l + fil В2) ' + 4 p/ip

2 Независящая от малинного поля компонента фотопроводимости в геометрии Фарадея прямо пропорциональна концентрации рекомбинационных центров ЛГ, в плёнках МЛЭ р-КРТ Для Nt » Ю20 м 3 её величина составляет до 20% от величины сигнала фотопроводимости при отсутствии магнитного поля

3 Максимум при отличном от нуля значении индукции магнитного поля Вжю. на магни-тополевой зависимости фотопроводимости в геометрии Фарадея на пленках МЛЭ р-КРТ возникает при условии, когда вклад равновесных электронов в проводимость превышает более чем в два раза вклад равновесных тяжелых дырок (а„ >а р/2) Причиной появления максимума является то, что в данном случае магнитосопротивление равновесных носителей заряда вплоть до В^ возрастает быстрее, чем уменьшается проводимость неравновесных электронов

4 Действие приграничных варизонных областей на неравновесные электроны может быть учтено введением эффективных скоростей поверхностной рекомбинации Si^ и

при условии, что сила Лоренца, действующая на неравновесные электроны в скрещенных тянущем электрическом и магнитном полях, много меньше силы Кулона в

варизонной области В этом случае величины Siэфф и обратно пропорциональны напряженностям встроенного электрического поля и времени жизни в варизонных слоях, и не зависят от магнитного поля Практическая значимость работы. Предложен метод определения подвижности неосновных электронов по магнитополевой зависимости ФП в геометрии Фарадея На основе анализа постоянной составляющей ФП в геометрии Фарадея предложен метод определения концентрации рекомбинационных центров, а также отношения времён жизни основных и неосновных носителей заряда. Создан диагностический комплекс для определения рекомбинационно-диффузионных параметров образцов КРТ Данный комплекс включает в себя такие методы, как ФП в геометриях Фойгта и Фарадея, ФМЭ, «спектр подвижности» в сочетании с так называемой многозонной подгонкой Создан пакет программ для обработки результатов измерений Определены рекомбинационно-диффузионные параметры пленок МЛЭ р-КРТ с варизонными приграничными областями

Результаты работы использовались при выполнении тем ИФП им А В Ржанова СО РАН «Продукт», «КаскадЗ» и госбюджетной НИР при СГГА №1 8 94Д «Разработка фотомагнитной методики и создание установки для диагностики рекомбинационных параметров в пленочных структурах узкозонных полупроводников»

Личный вклад автора в диссертационную работу заключается в создании экспериментальной установки, проведении измерений, в активном участии при анализе и интерпретации полученных результатов

Часть результатов по ФП в геометрии Фойгта и ФМЭ получена совместно с к ф -м н Студеникиным С А и к ф -м н Костюченко В Я Результаты по ФП в геометрии Фарадея получены совместно с д ф -м н Овсюком В Н и к ф -м н Костюченко В Я На разных этапах работы в исследованиях принимали участие научные сотрудники различных подразделений ИФП им А В Ржанова СО РАН

Соавторы не возражают протав использования в диссертации совместно полученных результатов

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на III международной конференции ЕХМАТЕС-96 (г Фрейбург , Германия, 1996 г), на международной конференции «Квантовый эффект Холла и гетероструктуры» (г Вюрцбург, Германия, 2001 г), на 1-ой украинской конференции по физике полупроводников (г Одесса, Украина, 2002 г), на совещании Фотоника-2003 (Новосибирск, 2003 г), на XIX Международной научно-технической конференции по фотоэлектронике и приборам ночного виде-

ния ( Москва, 2006), на Всероссийской научно-технической конференции «Наука Промышленность Оборона» (Новосибирск, НГТУ, 2007 г ), на Международной Сибирской Школе-Семинаре по Электронным Приборам и Материалам EDM-2004, EDM-2005 и EDM-2007 (Эрлагол, Россия, 2004,2005 и 2007)

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ Список основных работ приведен в конце автореферата

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы Работа содержит 148 страниц текста, 38 рисунков и 9 таблиц Список литературы включает 120 наименований Краткое содержание работы

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цель и задачи исследования, изложена научная новизна и практическая значимость работы, приведены защищаемые положения и дана краткая аннотация диссертации

В первой главе проведён обзор публикаций, в которых приводятся исследования ФП и ФМЭ на образцах КРТ Кратко перечислены методы получения высококачественных объёмных кристаллов и эпитаксиальных плёнок КРТ, их преимущества и недостатки Описаны физические свойства КРТ Приведены методы определения времени жизни и подвижности носителей заряда в кристаллах и эпитаксиальных плёнках КРТ, указываются их преимущества и недостатки Далее проанализированы работы по исследованию ФМЭ и ФП в магнитном поле на образцах КРТ, выращенных разными методами Литературный обзор закончен рассмотрением работ по изучению ФМЭ и ФП в варизонных полупроводниках

Анализ литературных данных показывает, что плёнки МЛЭ КРТ с варизонными приграничными областями обладают фотоэлектрическими свойствами, отличными от свойств однородных пленок Классические методы изучения этих свойств в р-КРТ имеют ряд ограничений, связанных с трудностью измерений малых значений как времени жизни, так и концентрации неосновных электронов при низких температурах Существенным ограничением является невозможность разделения рекомбинации в объёме и на поверхности ФМЭ и ФП в магнитном поле свободны от этих недостатков и поэтому являются одними из наиболее информативных методов изучения неравновесных процессов в полупроводниках и определения рекомбинационно-дифузионных параметров материала.

В плёнках р-КРТ с варизонными приграничными областями такие явления, как ФМЭ и ФП в скрещенных стационарных электрическом и магнитном полях до начала вы-

полнения работы не изучались Кроме того, существующие модели этих эффектов в плёнках КРТ разработаны только для межзонной рекомбинации носителей заряда Однако, согласно последним представлениям [7] в р-КРТ при низких температурах доминирует рекомбинация Шокли-Рида, что потребовало уточнение модели для ФМЭ и ФП

Во второй главе рассмотрены методические вопросы исследований Описана экспериментальная установка для измерения ФП в магнитном поле в геометриях Фойгга и Фарадея, ФМЭ, эффекта Холла и магнитосопротивления Рассмотрена модуляционная методика измерения ФМЭ, ФП в магнитном поле Приведены технологические особенности получения эпигаксиалышх плёнок КРТ методом МЛЭ, описаны применяемые способы приготовления образцов и омичных контактов к ним Рассмотрены метод «спектр подвижности» для анализа результатов гальваномагнитных измерений и метод нелинейной оптимизации Хука-Дживса, используемый для определения рекомбинационно-диффузионных параметров образцов

Эксперименты проведены в магнитных полях до 2 Тл, в температурном диапазоне 77 - 300 К Необходимая температура образца поддерживалась регулятором с точностью до 0 1-0 3 К Неравновесные носители заряда генерировались инфракрасным светодиодом с Х.=0 94 мкм, интенсивность излучения которого не зависела от магнитного поля Излучение светодиода модулировалось питающим переменным напряжением и направлялось через узкую диафрагму на образец Слабый переменный сигнал ФМЭ и ФП усиливался с помощью синхронного детектора и записывался на компьютере

Концентрация и подвижность носителей заряда определялась методом «спектра подвижное-™» в сочетании с многозонной подгонкой по алгоритму Хука-Дживса Реком-бинационно-диффузионные параметры образцов (iv, pk, Si, S2) определялись из соответствия теоретических выражений для ФМЭ и ФП в магнитном поле и экспериментальных данных

В третьей главе приведены результаты изучения ФП в магнитном поле для геометрии Фарадея на плёнках МЛЭ р-КРТ в температурном диапазоне 77-300 К

В геометрии Фарадея (£ || В и £lB , см рис 3 1) магнитное поле В не влияет на диффузионные потоки фотогенерированных неравновесных носителей заряда, направленные от освещенной поверхности вглубь образца. При включении электрического поля Ех носители заряда (как равновесные, так и неравновесные) начинают дрейфовать вдоль оси х Магнитное поле отклоняет эти дрейфующие потоки по оси у, уменьшая тем самым эф-

к фективную подвижность носителей заряда в направ-Ех

-*■ лении тянущего поля Ех. Это приводит к достаточно

сильной зависимости сигнала ФП AU„ от магнитного поля В.

Характерный вид экспериментальной магни-тополевой зависимости ФП в геометрии Фарадея в температурном диапазоне 77-И 25 К показан на рис.

Рис. 3.1. ФП в магнитном поле в гео-

метрии Фарадея. /'!}' , jffl - диффу-

■drift

зионные компоненты тока; Jр ,

ji"ft - дрейфовые компоненты тока, к -волновой вектор излучения.

Как видно из рис. З.2., при увеличении индукции магнитного поля сигнал лиа убывает вследствие уменьшения эффективной подвижности неосновных электронов и выходит затем на насыщение. Поэтому ФП можно считать состоящей из двух компонент: электронной, зависящей от магнитного поля Аи~(В), и постоянной . Причина появления постоянной составляющей заключается в следующем. Для случая большой концентрации рекомби-национных центров уравнение электронейтральности записывается в виде Дп + Ап, = Ап( 1 + К) = Ар, причем коэффициент пропорциональности К между концентрациями неравновесных электронов на ловушках Ап, и в зоне проводимости Ап много больше единицы.

Следовательно, концентрация неравновесных дырок будет существенно

превосходить концентрацию неравновесных электронов: Ар > Ап. Поэтому, даже несмотря на малую подвижность ~ 100), тяжелые дырки дают заметный вклад в ФП. Так как используемое в эксперименте магнитное поле является слабым для тяжелых дырок (црВ « 1), то величина этого вклада будет постоянной.

Выражения (3.1 - 3.3), описывающие магнитополевые зависимости ФП в геометрии Фарадея, были получены при следующих условиях:

\ ц=5.3 M!/B-c

\ К-17.3

-вА s

Ч 3'

О i

3' ¥

Рис. 3.2. ФП в геометрии Фарадея для образца 030304_5 при 77 К. Символы - экспериментальные данные, сплошная линия - расчёт

♦ Низкий уровень генерации неравновесных носителей р0, щ » Ар, An,

♦ Слабое магнитное поле для тяжелых дырок ЦрВ «1,

♦ Дырочный тап проводимости р„пй«црр0,

♦ Доминирующая рекомбинация Шокли-Рида

При этих допущениях сигнал фотопроводимости описывается выражением

дuaW-±L ä* ^ LL а» , (31)

w d e phlil+tiB1) d e р1!Лр где с, wh d- расстояние между потенциальными контактами, ширина и толщина образца,

d

соответственно, / - ток через образец, Ди = d~l\n{y)dy - усредненная по толщине концен-

о

трация неравновесных электронов, д,, рр - подвижности электронов и тяжелых дырок, ро -равновесная концентрация тяжелых дырок

По результатам анализа электронной составляющей ФП AU~(B) предложен метод определения подвижности неосновных носителей заряда Метод заключается в измерении величины магнитной индукции Вп (Тл), соответствующую величине сигнала ДС7~(0)/2 (см рис 3 2) Подвижность неосновных носителей заряда определяется по формуле

ß„ = 1/Вв (м2/Вс) (3 2)

Погрешность определения подвижности неосновных электронов складывается из четырех составляющих погрешности в определении величины магнитной индукции Вп, погрешности в определении половины сигнала фотопроводимости Д17~(з)/Д{/~(о)= 1/2, влияния легких дырок и погрешности вследствие нарушения условия д1"о<<МрРо

Показано, что первые три составляющих погрешности очень малы и не превышают 1% Основной вклад в погрешность дайт четвертая составляющая, величина которой при повышении температуры до 125 К возрастает до 10 -15 %, вследствие чего значение подвижности занижается

Предложенным методом были определены значения подвижности неосновных электронов при Т= 77 - 125 К в исследуемых образцах (см рис 3 3) Для температур выше 100 К подвижность электронов fi„ определялась методом «спектра подвижности» В температурном диапазоне 100 - 125 К значения подвижности, полученные предложенным методом и методом «спектра подвижности», хорошо согласуются между собой

Температурные зависимости подвижности электронов описываются выражением вида: fi„=AT^k, где k=l.3-J-1.5, что можно объяснить преобладающим типом рассеяния на колебаниях решётки. Как известно из литературы [8], для этого типа рассеяния значение к в КРТ составляет 1,5-:-2.

Автором показано, что величина постоянной составляющей ФП дjjconsi ПрЯМ0 пропорциональна концентрации рекомбинационных центров Nt_ Значение Nt может быть найдено из выражения: Р0 + (С„/С>1г Р0+(С„/С>, ^ 1 (3 3)

(Сп/Ср) (CJCp) AUa(p)/

где Ni - плотность состояний в зоне проводимости, приведённая к уровню рекомбинационных центров, Сп/Ср - отношение коэффициентов захвата на рекомбинационные уровни электронов и дырок. Как показано в главе 4, значение этого параметра порядка 104.

В таблице 3.1 для исследуемых образцов р-КРТ приведены концентрации рекомбинационных центров, определенные предложенным методом.

Таблица 3.1. Концентрация рекомбинационных центров.

Номер образца Параметры основных носителей заряда Подвижность электронов, м2/Вхс Коэффициент пропорциональности К Концентрация глубоких центров, м"3

цр, м2/Вхс р, м"3

0303045 0.052 5.0х1021 5.3 17.3 1.7х1019

030703 0.055 7.0х1021 5.8 2.5 3.5х1018

Значения концентрации глубоких центров, приведенные в таблице 3.1, меньше на 2+3 порядка значений /V, из работ [9, 10]. Это объясняется, по нашему мнению, тем, что в этих работах величина параметра Сп/Ср выбиралась в диапазоне Ю'-s-lO2, что характерно для широкозонных (Е6~0.4 эВ) образцов КРТ [11].

При исследовании ФП в геометрии Фарадея при смешанной проводимости (135+175 К), автором было обнаружено немонотонное поведение магнитополевой зависимости сигнала ФП. Немонотонность выражается в появлении максимума при ВрФ (рис. 3.4

• -971124

У ^^ v. А □ -001123

4 ^ А -010629-1

Q 4 Н ~Т V -020528

/В.. ,П N.

^■1.3

* "-ф

| В

70 80 90 100

Температура, К

Рис. 3.3. Температурные зависимости подвижности неосновных электронов для образцов МЛЭ КРТ р-типа

для температуры 145 - 165 К) Причина появления максимума заключается в следующем Значение сигнала ФП в магнитном поле пропорционально произведению &Ua ~ Ао(в) рЦв) При увеличении магнитного поля проводимость неравновесных носителей Аа(В) уменьшается, а удельное сопротивление Ро(В) равновесных носителей возрастает, так как умень-

77,145, 155, 165 и 175 К Символы - эксперимент, шавТСЯ эффективная ПОДВИЖНОСТЬ НОСИ-сплошные лиши - теория

телей в направлении тянущего электрического поля Наличие одновременно двух конкурирующих процессов - уменьшение Аа(В) и увеличение ро(В), которые с разной скоростью изменяются в магнитном поле, приводит к появлению максимума ФП Как видно из рис 3 4, при температуре 77 К максимума при В*0 нет, так как проводимость обусловлена только тяжелыми дырками и поэтому удельное сопротивление ро(В) изменяется слабо Для температур >175 К максимум смещен в область больших магнитных полей и в данном эксперименте не наблюдается

В диапазоне температур 135-300 К для р-КРТ доминирует межзонная рекомбинация (Оже- или излучательная) [7] Для этого случая справедливы соотношения An = Ар или хр/1„ = 1 При данном условии получено выражение, описывающее магнитополевую зависимость ФП в области смешанной проводимости Исследованием найденного выражения на экстремумы было найдено, что максимум на ФП возникает при условии, когда вклад в проводимость электронов больше либо равен половине вклада тяжелых дырок а„ > ар /2 Данное условие подтверждается экспериментально

Методом наименьших квадратов с использованием метода нелинейной оптимизации Хука-Дживса были определены концентрации и подвижности носителей заряда из соответствия теоретических выражений для ФП и экспериментальных данных Параметры носителей заряда, рассчитанные из ФП, согласуются со значениями, найденными методом «спектра подвижности»

В четвёртой главе рассматривается ФП в геометрии Фойгта и ФМЭ на плёнках МЛЭ КРТ с варизонными приграничными областями

В геометрии Фойгта векторы напряженности электрического Ех и индукции магнитного В полей, волновой вектор излучения к взаимно перпендикулярны (к±В И klE, см рис 4 1) В этом случае магнитное поле действует как на диффузионные потоки неравновесных носителей заряда, направленные от освещенной поверхности вглубь образца, так и на дрейфовое движение в тянущем Рис 4 1 ФП В магнитном поле в геометрии электрическом поле Ех Возникающая при этом си-Фоюта. J^, ffi - диффузионные ком- ла Лоренца существенно изменяет профиль кон-поненты тока, jf''^, ffl' - дрейфовые центрации неравновесных носителей заряда в об-компонешы тока разце

Для нахождения распределения концентрации неравновесных носителей заряда по толщине применялась модель из работы [12] Эта модель описывается уравнением непрерывности, транспортными уравнениями для плотности токов электронов и дырок в магнитном поле и уравнением электронейтральности

Профиль ширины запрещенной зоны в исследуемых образцах можно аппроксимировать линейными зависимостями [13] (см рис 4 2) Наличие градиента ширины запрещенной зоны в передней и задней варизонных областях приводит к возникновению встроенных электрических полей,

действующих только на неосновные носители за-

i

ряда (электроны)

Как было показано в работе [4], ФП в геометрии Фойгта в образцах КРТ с линейным законом изменения ширины запрещённой зоны складывается из трёх составляющих «собственной» ФП, пропорциональной общему числу неравновесных носителей заряда,

магнитодиффузионной компоненты (совпадающей с ФМЭ при Ех=0), пропорциональной разности концентраций неравновесных носителей заряда на передней и задней сторонах образца,

I II |ш

1 ;

У

_L-—

Толщина, мкм

Рис 4 2 Профиль края зоны проводимости для исследуемой пленки I - передний варизониый слой, 1Г - центральный «рабочий» слой, III - задний варизониый слой

• градиентной компоненты, пропорциональной величине встроенного электрического поля и общему числу неравновесных носителей заряда в образце

Величина «собственной» ФП в варизонных областях I и III мала, так как общее число неосновных неравновесных носителей заряда в них незначительно вследствие выталкивания их встроенным электрическим полем в рабочую область

Величины магнигодиффузионной и градиентной компонент ФП в варизонных слоях достаточно велики Однако, так как направление дрейфа неравновесных носителей заряда во встроенном электрическом поле противоположно диффузионному потоку из рабочей области в варизонный слой, эти компоненты имеют противоположные знаки

Как показывают расчеты, в варизонных слоях рассматриваемых плёнок абсолютные величины магнигодиффузионной и градиентной компонент примерно равны Имея разные знаки, эти две компоненты компенсируют друг друга.

Поэтому при условии, что сила Лоренца, действующая на неравновесные носители заряда в скрещенных тянущем электрическом и магнитном полях, много меньше силы Кулона в варизонной области, основной вклад в изучаемые эффекты дает рабочий слой Диффузию с последующей рекомбинацией неравновесных неосновных носителей заряда из II области в I и III можно учесть с помощью введения эффективных скоростей поверхностной рекомбинации Si^ и Ягмрф на границах варизонных слоёв

- -— тг1— и S^ * ^ -L-, (4 1)

е Е1у т,„ ** е ЕЪу т3„

где Eiу, Езу -напряженности встроенного электрического поля, г/„, тз„ - эффективные времена жизни электронов в I и III варизонном слое, соответственно Поглощение излучения в освещенной варизонной области и последующий вынос фотогенерированных неравновесных носителей заряда в рабочую область II можно учесть, введя эффективный темп поверхностной генерации gs на освещенной границе рабочей области

gt=ßG0{(4 2)

где G0 - плотность потока фотонов, ß - квантовый выход, о.\ - у? \o.{y)dy - усредненный

о

коэффициент поглощения в варизонном слое Таким образом, при построении модели для ФП и ФМЭ варизонные области I и III можно отбросить, заменив их действие эффективными темпом поверхностной генерации и скоростями поверхностной рекомбинации неравновесных носителей заряда

Используя найденную функцию распределения неравновесных носителей заряда по толщине рабочей области плёнки Апг(у), были получены выражения, описывающие магни-тополевые зависимости ФП в геометрии Фойгта и ФМЭ

«Собственная» ФП, пропорциональная общему числу неравновесных носителей заряда, описывается выражением

'(мги+Мр^-МгпИрВ2)

ифпЛв.Е^-^Е,

1 + ц1в2

'~ + К цр

(4 3)

а магнитодиффузионная компонента, пропорциональная разности концентраций неравновесных носителей заряда на границах структуры, - выражением вида

1^2п+Рр) в

_ о _ л

1 + ц1„в2

[кп2(у1)-Ы2(у2)},

(4 4)

При отсутствии тянущего поля (Ех=0) напряжение 17мд совпадает с напряжением ФМЭ ит(Ех=0)=ифмэ

Как видно из (4 3), в выражении для ФП при помощи коэффициента пропорциональности К учитывается вклад тяжелых дырок Неравновесные тяжелые дырки приводят к заметному увеличению сигнала ФП Так как ФП пропорциональна также и времени жизни носителей заряда, то пренебрежение этим вкладом приведет к завышению времени жизни электронов, определяемого методом стационарной ФП

Для проверки полученных выражений были измерены магнитополевые зависимости ФП в геометрии Фойгта при разных значениях тянущего электрического поля при ос-

*

I "

Рис 4 3 Магнитополевые зависимости ФП в геометрии Фойгта в разных тянущих электрических полях и ФМЭ при освещении образца 061101 с лицевой стороны Т==77 К. Сплошные линии -теоретический расчет, символы - эксперимент

Рис 4 4 Магнитополевые зависимости ФП в геометрии Фойгта в разных тянущих электрических полях и ФМЭ при освещении образца 061101 со стороны подложки Т=77 К Сплошные линии -теоретический расчет, символы - эксперимент

вещении образца с лицевой стороны и со стороны подложки (см рис 4 3 и 4 4) для образца 061101

Из соответствия теоретических выражений (4 3) и (4 4) экспериментальным данным были определены рекомбинационно-диффузионные параметры плёнки -

37±7 м/с, Зъде = 38+7 м/с, ту= 10 6+0 5 не, ц, = 6 4 м2/Вхс Как видно из графиков (рис 4 3 и 4 4), одним набором рекомбинационно-диффузионных параметров теоретические кривые (сплошные линии) хорошо описывают экспериментальные результаты (символы)

ФП в геометрии Фойгта и ФМЭ на образце 061030 исследованы в диапазоне температур 77 - 125 К Определены температурные зависимости эффективных скоростей поверхностной рекомбинации и объёмного времени жизни (см рис 4 5)

При увеличении температуры величина эффективных скоростей поверхностной рекомбинации убывает, что связано с увеличением времени жизни в варизонных слоях, и, как следствие, с уменьшением диффузионного потока Для исследованных образцов с варизонными приграничными областями значения S3,j,cp при температуре 77 К лежат в диапазоне 30-150 м/с, что по порядку величины совпадает со значениями скорости поверхностной рекомбинации в образцах КРТ, пассивированных слоем CdTe [14]

Температурная зависимость объёмного времени жизни была описана теоретическими выражениями для КРТ [7] Из соответствия этих выражений и экспериментальных данных с использованием рассмотренного в главе 3 метода измерения концентрации рекомбинационных центров были определены энергия залегания рекомбинационных центров Еи их концентрация N, и коэффициенты захвата электронов и дырок на центры с„ и ср, соответственно Их величины составили Е,=61 мэВ, N, =3 8х1019 м'3, с„ =7 ОхЮ"12 м3/с, ср =4 ОхЮ"16 м3/с Отношение полученных коэффициентов захвата сп/ср =1 8x104 выходит далеко за 1раницы диапазона cnjcp =10'-102, определенного для объёмных образцов КРТ и используемого в работах [15, 16] Большие значения С„ в исследуемых образцах можно объяснить тем, что ширина запрещённой зоны у них гораздо меньше, чем у образцов из работы [11] (115 мэВ и 386 мэВ, соответственно) Рекомбинационный уровень расположен ближе к зоне проводимости, что повышает веро-

Темпер«до, К

Рис 4 5 Температурные зависимости эффективных скоростей поверхностной рекомбинация (пунктирные линют проведены для визуализации) и объёмного времени жизни для образца 061030 Сплошная линия — теоретический расчёт

ятность захвата электронов и приводит к увеличению сечения захвата и коэффициента захвата С„

В заключении приводятся основные результаты и выводы по диссертационной работе Основные результаты и выводы:

1 Впервые показано, что большое различие в подвижности электронов и дырок позволяет для р-КРТ при измерении магнитополевой зависимости ФП в геометрии Фарадея разделить электронную и дырочную компоненты ФП При этом на пленках МЛЭ р-КРТ при температурах 77-125 К зависимость от магнитного поля ФП в геометрии Фарадея подобна зависимости продольного компонента тензора проводимости

Д иа(в)«&пцЛ^ + ^В2У1 +Арцр

2 На основе исследований электронной компоненты ФП предложен метод определения подвижности неосновных электронов в р-КРТ для температур 77-125 К Установлено, что зависимость подвижности неосновных электронов в плёнках МЛЭ р-КРТ от температуры в области 77 - 300 К описывается выражением ц„=А (Г/77)"*, где А = (5-8 м2/Вхс), к=1 3-15 Такая зависимость обусловлена рассеянием на колебаниях решётки

3 Показано, что величина дырочной компоненты ФП не зависит от магнитного поля и прямо пропорциональна концентрации рекомбинационных центров Ы, По величине дырочной компоненты ФП рассчитано, что концентрация рекомбинационных центров в плёнках МЛЭ р-КРТ лежит в диапазоне (3 5-70)х1018 м"3 При Ы, « 1020 м~3 величина постоянной компоненты ФП может составлять до 20% от общего сигнала ФП при В=0 Определено, что отношение коэффициентов захвата электронов и дырок на объемные реком-бинационные центры для узкозонных плёнок МЛЭ р-КРТ на два-три порядка превышает значения, известные для широкозонных (£'г »04 эВ) объёмных кристаллов р-КРТ

4 Впервые обнаружен максимум при отличном от нуля значении индукции магнитного поля на магнитополевой зависимости ФП в геометрии Фарадея на плёнках МЛЭ р-КРТ в области смешанной проводимости (Т = 135 - 175 К) Максимум возникает при условии, когда вклад в проводимость равновесных электронов более чем в два раза превышает вклад равновесных дырок Причиной появления максимума является то, что в данном случае магнитосопротивление равновесных носителей заряда вплоть до Вшех возрастает быстрее, чем уменьшается проводимость неравновесных электронов

5 Решена задача о распределении концентрации фотогенерированных неравновесных электронов по толщине пленки МЛЭ р-КРТ с варизонными приграничными областями,

помещённой в стационарные скрещенные электрическое и магнитное поля Показано, что действие приграничных варизонных областей на неравновесные электроны можно учесть введением эффективных скоростей поверхностной рекомбинации в^ф и Зг-^ф при условии, когда сила Лоренца, действующая на неравновесные электроны в скрещенных тянущем электрическом и магнитном полях, много меньше силы Кулона в варизонной области Определено, что в плёнках МЛЭ р-КРТ с варизонными приграничными областями при температуре 77 К значения 51:,фф и лежат в диапазоне 30-150 м/с, что по порадку величины совпадает с лучшими опубликованными значениями для образцов р-КРТ, пассивированных гпБ или СсГГе

6 Получены аналитические выражения для ФМЭ и ФП в геометрии Фойгта на плёнках МЛЭ р-КРТ с варизонными приграничными областями для температур 77- 125 К при доминирующей рекомбинации Шокли-Рида Эти выражения адекватно описывают магни-тополевые зависимости ФП и ФМЭ при разных значениях напряжённости тянущего электрического поля и при освещении плёнки поочередно с лицевой и обратной сторон

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1 Kostuchenko V Ya, Studemkin S A, Varavm V S , Protasov D Yu Characterization of MBE p-C&HgiJTe layers via pbotoconductive effect m crossed EJJB fields// Material Science and Engineering В -1997 -V44 -P 288-291

2 Kostyuchenko V Ya, Ovsyuk V N , Protasov D Yu, Skok E M, Varavm V S Characterization of recombination properties of MBE p-HgCdTe/GaAs structures by photoelectromagnetics methods Abstract book of the «Quantum-Hall Effect and Heterostructures» (10-15 December 2001, Wurzbuig, Germany)

3 Варавин В С , Коспоченко В Я , Овсюк В Н, Протасов Д Ю , Талипов Н X Влияние серебра на фотоэлектрические свойства пленок МЛЭ HgCdTe Тезисы докладов 1-ая Украинская научная конференция по физике полупроводников (10-14 сенггабря 2002 Украина, Одесса) - С 250

4 Протасов Д Ю, Васильев В В , Овсюк В Н , Варавин В С, Михайлов Н Н, Сидоров Ю Г, Дворецкий С А, Коспоченко В Я Длина диффузии в ГЭС КРТ МЛЭ р-типа проводимости Тезисы докладов Совещание Аюуальные проблемы полупроводниковой фотоэлекгроники ((Фотоиика -2003» (28-31 августа 2003 Новосибирск), - С 60

5 Protasov D Yu., Kostyuchenko V Ya, Ovsyuk V N Determination of Charge Carriers Mobility in p-HgCdTe by Magnetophotoconductivity Method Abstract book of the 5th International Ssibenan Workshop and Tutorial of Electron Devices and Materials EDM (1-5 july 2004, Eriagol, Russia) -P 54-57

6 Варавин В С , Дворецкий С А , Коспоченко В.Я , Овсюх В Н , Протасов Д Ю Подвижность неосновных носителей заряда в пленках p-HgCdTe//ФТП -2004 -T 38,-№ 5,-С 532-537

7 Protasov D Yu, Kostyuchenko V Ya, Ovsyuk V N Influence of Traps on magnetophotoconductivity m p-HgCdTe Abstract book of the 6th International Siberian Workshop and Tutorial of Electron Devices and Materials EDM (1-5 july 2005 Erlagol, Russia) -P 47-48

8 Протасов Д Ю, Коспоченко В Я и Овсюк В Н Немонотонное поведение магнитофотопроводимостн в HgCdTe р-типа//ФТП -2006 - Т 40 - № б, - С 663-666

9 Коспоченко В Я, Москвин В Н , Протасов Д Ю Фотозлегаромагнигные методы исследования и контроля рекомбинации иных параметров полупроводниковых материалов для ИК-техники Труды всероссийской научно-технической конференции «Наука Промышленность Оборона» (18-20 апреля 2007 Новосибирск, Россия) - С 305-309

10 Protasov D Yu, Kostuchenko V Ya. Surface Recombination and Charge Camers Generation by Radiations in MBE p-HgCdTe films with Graded-Gap Near-Border Layers Abstract book of the 8th International Siberian Workshop and Tutorial of Electron Devices and Materials EDM-2007 (1-5 july 2007, Erlagol, Russia) - P 5355

11 Протасов Д Ю, Коспоченко В Я, Крылов В С , Овсюк В Н Определение времени жизни основных и неосновных носителей заряда в HgCdTe р-тапа методом фотопроводимости в магнитном поле// Прикладная Физика. - 2007, - № 6 - С 27-30

Цитируемая литература

1 Рогальский А Инфракрасные детекторы/ Пер с англ, Новосибирск Наука, 2003 - 636 с

2 Сидоров Ю Г, Дворецкий С А, Михайлов H H Молекулярно-лучевая эпитаксия твердых растворов кадмий-ртуть-теллур на "альтернативных" подложках//ФТП —2001 -Т 35 -№ 9 - С 1092-1101

3 Fmkman Е, Schacham S Е Surface recombination velocity of anodic sulfide and ZnS coated p-HgCdTe// J Vac Sci Technol A -1989 -V 7,-N 2,-P 464-468

4 Studemkm S A and Panaev IA Recombination parameters of epitaxial CdxHgi-xTe/CdTe layers from photoelectromagnetic and photoconductivity effects// Sem Sci Technol - 1993, - V 8,-P 1324-1330

5 Sarusi G, Zemel A, Eger D, Ron S , Spara Y Investigation of the bulk and surface electronic properties of HgCdTE epitaxilal layers using photoelectromagnetic, Hall, and photoconductivity measurements//: Appl Phys -1992,-V 74,-N 6.-P2312 - 2321

6 Cohen-Solal G, Marfamg Y Transport of photocamers in CdJHgi-xTe graded-gap structures// Sol St Electr -1968,-V 11,-N 12,-P 1131-1147

7 Lopes V С, Syllaios A S and Chen M С Minority carrier lifetime in mercury cadmium telluride// Sem Sci Technol -1993,-V 8,-P 824 841

8 Lou LF and Frye WH Hall effect and resistivity in liquid-phase-epitaxial layers of HgCdTe//J Appl Phys -1984 -V 56,-N 8,-P 2253-2267

9 Nemirovsky Y, Fastow R, Meyassed M and Umkovsky A Trapping effect in HgCdTe// J Vac Sci Technol В -1991,-V 9 -N 3 -P 1829-1839

10 Barton S С, Capper P, Jones С J, Metcalfe N and Duffon D Determination of Shockley-Read trap perameters m n- and p-type epitaxial CdxHgi„xTe// Sem Sci Technol -1996, - V 11,-P 1163-1167

11 Jones С E, Nair V, and Lmdquist J , Polla D L Effects of deep-level defects in Hgl-xCdxTe provided by DLTS//J Vac Sci Technol -1982,-V 21,-N1,-P 187-190

12 W Van Rooesbroeck Theory of the electrons and holes in germanium and other semiconductors//Bell Syst Tech J -1950 -V 29 -P 560-607

13 Войцеховекий А В, Денисов Ю A, Коханенко А П, Варавин В С, Дворецкий С А, Михайлов H H, Сидоров Ю Г, Якушев M В Особенности спектральных и рекомбина-ционных характеристик МЛЭ-структур на основе CdHgTe// Автометрия - 1998 -В 4 - С 47

14 Sarusi G, Zemel A, Eger D, Ron S , Spara Y Investigation of the bulk and surface electronic properties of HgCdTE epitaxilal layers using photoelectromagnetic, Hall, and photoconductivity measurements//J Appl Phys - 1992,-V 74,-N 6,-P 2312 - 2321

15 Fastow R, Goren D and Nemirovsky Y Shockley-Read recombination and trapping m p-type HgCdTe// J Appl Phys -1990 -V 68 -P 3405-3412

16 Barton S C , Capper P , Jones C J, Metcalfe N and Duffon D Determination of Shockley-Read trap parameters in n- and p-type epitaxial CdxHgi_xTe// Sem Sei Technol -1996 -V 11 -P 1163-1167

Протасов Дмитрий Юрьевич

Фотопроводимость в магнитном поле и фотомагнитный эффект в плёнках МЛЭ р-Сс^В^ь/Ге

Автореф дисс на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Подписано в печать 27 02 2008 Заказ № 15 Формат 60x90/16 Уел печ л 1 Тираж 100 экз Типография Института катализа им Г К Борескова СО РАН

Введение.

1 Электрофизические и фотоэлектромагнитные свойства объёмных кристаллах и эпитаксиальных плёнках p-CdHgTe

KPT) (Литературный обзор).

1.1 Методы роста тройного раствора КРТ.

1.2 Структура кристаллической решетки и зонная диаграмма.

1.3 Физические свойства.

1.3.1 Поглощение излучения.

1.3.2 Время жизни носителей заряда.

1.3.3 Концентрация носителей заряда.•.

1.3.4 Подвижность носителей заряда.

1.4 Фотомагнитный эффект и фотопроводимость в магнитном поле.

1.5 Фотопроводимость и фотомагнитный эффект в варизонных полу- 39 проводниках.

1.6 Выводы к главе и постановка задачи.

2 Методика проведения исследований.

2.1 Экспериментальная установка.

2.2 Образцы и методика измерений.\

2.3 Определения концентрации и подвижности носителей заряда методом «спектра подвижности».,

2.4 Подгонка теоретических выражений под экспериментальные данные с использованием подгоночных параметров.

3 Фотопроводимость в магнитном поле в геометрии Фарадея.

3.1 Изменение проводимости образца в магнитном поле при освещении

3.2 Уравнение электронейтральности в случае доминирующей рекомбинации Шокли-Рида.

3.3 Фотопроводимость в р-КРТ при низких температурах.

3.4 Анализ экспериментальных результатов исследования ФП в геометрии Фарадея при низких температурах.

3.5 Влияние рекомбинационных центров на ФП в геометрии Фарадея.

3.6 Определение параметров глубоких центров в МЛЭ КРТ.

3.7 Фотопроводимость в геометрии Фарадея в условиях смешанной проводимости.

3.8 Анализ экспериментальных результатов ФП в геометрии Фарадея при смешанной проводимости.

3.9 Выводы к главе.

4 Фотопроводимость в магнитном поле в геометрии Фойгта и фотомагнитный эффект

4.1 Поведение неравновесного электронно-дырочного газа в скрещенных электрическом и магнитном полях в плёнках МЛЭ р-КРТ с ва-ризонными приграничными областями.

4.2 Зависимости от индукции магнитного поля фотопроводимости в 114 геометрии Фойгта и фотомагнитного эффекта.

4.3 Анализ результатов исследования ФП в геометрии Фойгта и ФМЭ на плёнках МЛЭ р-КРТ.•

4.4 Исследование магнитополевых зависимостей ФП в геометрии Фойгта и ФМЭ на плёнках МЛЭ р-КРТ при разных температурах.

4.5 Выводы к главе.

Основные положения и результаты (выводы).

Публикации по теме диссертации.

Актуальность темы: В настоящее время тройной раствор CdxHgi.xTe (КРТ), где х -мольное содержание Cd, является основным материалом для создания фотоприёмных устройств (ФПУ) инфракрасной (ИК) области спектра [1].Практически линейная зависимость ширины запрещённой зоны ЮРТ от х позволяет управлять длинноволновой границей чувствительности таких ФПУ в широких пределах - от 2 мкм до 20 мкм. Особый интерес в этом диапазоне представляют окна прозрачности атмосферы 3^-5 мкм (х = 0.3 -ь 0.4) и 8-ь14 мкм (х = 0.2 * 0.25).

В ИФП СО РАН разработана оригинальная технология выращивания методом моле-кулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) плёнок КРТ со сложным профилем мольного содержания Cd на подложках GaAs ориентации (013) [2].На границах плёнок выращиваются варизонные слои, в которых х увеличивается от однородной по составу центральной области структуры к её границам. Такие слои уменьшают влияние поверхностной рекомбинации на время жизни носителей заряда.

Для изготовления ФПУ с большим количеством элементов (>Ю3-И04)в виде n-р переходов используются преимущественно плёнки КРТ р-типа. Характеристики полученных ФПУ в большой степени определяются качеством используемого материала. При выборе плёнок КРТ для изготовления фотоприёмников с нужными характеристиками необходимо знать не только концентрацию и подвижность основных носителей заряда, но и рекомбипа-ционно-диффузионные параметры материала. К этим параметрам относятся время жизни носителей заряда в объёме ту, подвижность неосновных носителей заряда //„, скорости поверхностной рекомбинации на свободной и связанной с подложкой границей плёнки Si и S2. В свою очередь значение ту определяются параметрами рекомбинационных центров: концентрацией Nt, энергией залегания глубокого уровня Еь коэффициентами захвата электронов С„ и дырок Ср. ч*

При изучении процессов рекомбинации и диффузии неосновных носителей заряда наиболее информативными являются такие эффекты, как фотопроводимость (ФП) в магнитном поле в геометрии Фойгта {кLB и kLE, к - волновой вектор излучения) и в геометрии Фарадея (£ || В и JcLE), а также фотомагнитный эффект (ФМЭ).

Изучению ФМЭ и ФП в геометрии Фойгта посвящен ряд работ. Данные эффекты исследовались на объёмных образцах КРТ [3], на эпитаксиальных пленках, выращенных жид-кофазной эпитаксией (ЖФЭ) [4] и эпитаксией из газовой фазы с использованием металлоор-ганических соединений (МОСГФЭ) [5]. ФМЭ и ФП в геометрии Фойгта изучались также на жидкофазных варизонных плёнках р-КРТ, в которых ширина запрещённой зоны почти линейно менялась по толщине [4, 6].

Однако на плёнках МЛЭ р-КРТ с варизонными приграничными областями ФМЭ и ФП в магнитном поле в геометрии Фойгта не исследовались. При анализе результатов ФП и ФМЭ в р-КРТ не учитывался механизм рекомбинации Шокли-Рида, который является доминирующим для вакансионного КРТ р-типа при Т«77 К [7].На момент начала выполнения диссертационной работы в литературе отсутствовали результаты исследования ФП в геометрии Фарадея на р-КРТ.

Целью работы являлось изучение особенностей магнитополевой зависимости фотопроводимости и фотомагнитного эффекта в плёнках КРТ р-типа, выращенных методом молеку-лярно-лучевой эпитаксии, с варизонными приграничными областями.

Объекты и методы исследования. Исследовались плёнки КРТ р-типа толщиной 9 -ИЗ мкм, выращенные методом МЛЭ на подложках из GaAs ориентации (013) с варизонными приграничными областями. Значение х рабочего (среднего) слоя образцов лежало в диапазоне 0.21^-0.23, в варизонных слоях плавно увеличивалось до 0.4ч-0.6 на расстоянии 0.5-^2 мкм.

Методы исследования вкшочали ФП в геометриях Фойгта и Фарадея, а также ФМЭ в магнитных полях с индукцией до 2 Тл в температурном диапазоне 77 300 К. Рекомбинацион-но-диффузионные параметры образцов находились из соответствия теоретических выражений экспериментальным данным методом наименьших квадратов совместно с численным методом нелинейной оптимизации Хука-Дживса. Концентрации и подвижности носителей заряда определялись по результатам измерений магнитополевых зависимостей эффекта Холла и магнитосопротивления методом «спектра подвижности» и так называемой многозонной подгонкой. Исследования проводились в ИФП им. А.В. Ржанова СО РАН и в Сибирской Государственной Геодезической Академии. Научная новизна работы состоит в следующем:

• Впервые показано, что для р-КРТ при температурах 77-г125 К вклады в ФП электронов и дырок можно раздельно определить при измерении магнитополевой зависимости ФП в геометрии Фарадея. Получено выражение, описывающее магнитополевую зависимость сигнала ФП в геометрии Фарадея. Показано, что величина независящей от магнитного поля дырочной компоненты ФП прямо пропорциональна концентрации рекомбинационных центров.

• Впервые обнаружено, что в области смешанной проводимости (Т = 135-И 75 К) на магнитополевой зависимости ФП в геометрии Фарадея на р-КРТ появляется максимум при отличном от нуля значении индукции магнитного поля bmwi, обусловленный сильным магнитосо-противлением равновесных носителей заряда

• Показано, что действие варизонных приграничных областей на ФП в геометрии Фойгта и ФМЭ можно учесть, введя эффективные скорости поверхностной рекомбинации на границах варизонных слоев и рабочей области, а также эффективный темп поверхностной генерации на границе освещенного варизонного слоя и рабочей области. При доминирующей рекомбинации Шокли-Рида получены выражения, описывающие магнитополевую зависимость ФП в геометрии Фойгта и ФМЭ на структурах с варизонными приграничными областями.

• Определено, что величина отношения коэффициентов захвата на рекомбинационные уровни электронов и дырок Сп/Ср для узкозонных плёнок (Eg -100 мэВ) МЛЭ р-КРТ в

102-ь 103 превышает значения, характерные для широкозонных (Е%~ 400 мэВ) объёмных кристаллов р-КРТ.

На защиту выносятся следующие основные научные положения:

1. Зависимость фотопроводимости в геометрии Фарадея от магнитного поля на плёнках МЛЭ р-КРТ для температур 77-г125 К подобна зависимости продольного компонента тензора проводимости: AUa (в) я Дnjin/(1 + /и^В2) 1 + Д рцр.

2. Независящая от магнитного поля компонента фотопроводимости в геометрии Фарадея прямо пропорциональна концентрации рекомбинационных центров Nt в плёнках МЛЭ р

9П ^

КРТ. Для Л^ «10 м" её величина составляет до 20% от величины сигнала фотопроводимости при отсутствии магнитного поля.

3. Максимум при отличном от нуля значении индукции магнитного поля Ятах на-магнито-полевой зависимости фотопроводимости в геометрии Фарадея на плёнках МЛЭ р-КРТ возникает при условии, когда вклад равновесных электронов в проводимость превышает более чем в два раза вклад равновесных тяжелых дырок (cr„ >ар j2). Причиной появления максимума является то, что в данном случае магнитосопротивление равновесных носителей заряда вплоть до Втах возрастает быстрее, чем уменьшается проводимость неравновесных электронов.

4. Действие приграничных варизонных областей на неравновесные электроны может быть учтено введением эффективных скоростей поверхностной рекомбинации Б]Эфф и $2эфф при условии, что сила Лоренца, действующая на неравновесные электроны в скрещенных тянущем электрическом и магнитном полях, много меньше силы Кулона в варизонной области. В этом случае величины Б^фф и обратно пропорциональны напряженностям встроенного: электрического поля и времени жизни в варизонных слоях, и не зависят от магнитного поля. •

Практическая значимость работы. Предложен метод определения подвижности неосновных электронов по магнитополевой зависимости ФП в геометрии Фарадея. На основе анализа постоянной составляющей ФП в геометрии Фарадея предложен метод определения концентрации рекомбинационных центров, а также отношения времён жизни;основных и неосновных носителей заряда. Создан диагностический комплекс для определения рекомбинаци-, онно-диффузионных параметров образцов КРТ. Данный комплекс включает в себя такие методы^ как: ФП в геометриях^ Фойгта и Фарадея, ФМЭ, «спектр .подвижности» в>сочетании с . так называемой многозонной подгонкой. Создан пакет программ-для обработки результатов измерений. Определены рекомбинационно-диффузионные параметры плёнок МЛЭ р-КРТ с варизонными приграничными областями. - ' ;

Результаты «работы использовались при выполнении тем ИФП им. А.В. Ржанова СО РАН «Продукт», «КаскадЗ» и госбюджетной НИР при СГГА М1.8.94Д «Разработка фотомагнитной методики. и создание установки для диагностики рекомбинационных параметров в пленочных структурах узкозонных полупроводников».

Достоверность полученных результатов и выдвигаемых на защиту положений определяется тем, что экспериментальные данные получены с использованием апробированных методик измерений на большом числе образцов и апробацией представленных результатов на отечественных и зарубежных конференциях.

Личный вклад автора в диссертационную работу заключается в :создании экспериментальной установки, проведении измерений, в активном участии при анализе и интерпретации полученных результатов.

Часть результатов по ФП в геометрии- Фойгта и ФМЭ; получена совместно с к.ф.-м.н. Студеникиным С.А. и к.ф.-м.н. Костюченко В.Я. Результаты по ФП в геометрии Фарадея получены совместно с д.ф.-м.н. Овсюком В.Н. и к.ф.-м.н. Костюченко В;Я. На этапах работы в исследованиях принимали участие научные сотрудники различных подразделений ИФП им. А.В. Ржанова СО РАН.

Соавторы не возражают против использования в диссертации совместно полученных результатов.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на III международной конференции ЕХМАТЕС-96 (г. Фрейбург, Германия, 1996 г.); на международной конференции «Квантовый эффект Холла и гетероструктуры» (г. Вюрцбург, Германия, 2001 г.); на 1-ой украинской конференции по физике полупроводников (г. Одесса, Украина, 2002 г.); на совещании Фотоника-2003 (Новосибирск, 2003 г), на XIX Международной научно-технической конференции по фотоэлектронике и приборам ночного видения ( Москва, 2006), на Всероссийской научно-технической конференции «Наука. Промышленность. Оборона» (Новосибирск, НГТУ, 2007 г.), на Международной Сибирской Школе-Семинаре по Электронным Приборам и Материалам EDM-2004, EDM-2005 и EDM-2007 (Эрлагол, Россия, 2004, 2005 и 2007).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ. Список основных работ приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы. В конце каждой главы приводятся выводы по главе. Работа содержит 148 страниц текста, 38 рисунков и 9 таблиц. Список литературы включает 120 наименований.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Kostuchenko V.Ya., Studenikin S.A., Varavin V.S., Protasov D.Yu. Characterization of MBE p-CdxHgi.xTe layers via photo conductive effect in crossed EJLB fieldsII Material Science and Engineering B. - 1997. - V.44. - P. 288-291.

2. Kostyuchenko V.Ya., Ovsyuk V.N., Protasov D.Yu., Skok E.M., Varavin V.S. Characterization of recombination properties of MBE p-HgCdTe/GaAs structures by photoelectromagnetics methods: Abstract book of the «Quantum-Hall Effect and Heterostructures». (10-15 December 2001, Wurzburg, Germany).

3. Варавин B.C., Костюченко В.Я., Овсюк B.H., Протасов Д.Ю., Талипов Н.Х. Влияние серебра на фотоэлектрические свойства пленок МЛЭ HgCdTe: Тезисы докладов. 1-ая Украинская научная конференция по физике полупроводников (10-14 сентября 2002 Украина, Одесса). - С. 250.

4. Протасов Д.Ю:, Васильев В.В., Овсюк В.Н., Варавин, B.C., Михайлов Н.Н., Сидоров Ю.Г., Дворецкий С. А., Костюченко В.Я. Длина диффузии в ГЭС КРТ МЛЭ р-типа проводимости: Тезисы докладов. Совещание Актуальные проблемы полупроводниковой фотоэлектроники «Фотоника-2003». (28-31 августа 2003 Новосибирск), - С. 60.

5. Protasov D.Yu., Kostyuchenko V.Ya., Ovsyuk V.N. Determination of Charge Carriers Mobility in p-HgCdTe by Magnetophotoconductivity Method: Abstract book of the 5th International Ssiberian Workshop and Tutorial of Electron Devices and Materials EDM (l-5 july 2004, Erlagol, Russia). - P. 54-57.

6. Варавин B.C., Дворецкий C.A., Костюченко В.Я., Овсюк B.H., Протасов Д.Ю. Подвижность неосновных носителей заряда в пленках p-HgCdTell ФТП. - 2004. — Т. 38, - №. 5, -С. 532-537.

7. Protasov D.Yu., Kostyuchenko V.Ya., Ovsyuk V.N. Influence 'of Traps on magnetophotoconductivity in p-HgCdTe: Abstract book of the 6th International Siberian Workshop and Tutorial of Electron Devices and Materials EDM (1-5 july 2005 Erlagol, Russia). - P. 47-48.

8. Протасов Д.Ю., Костюченко В.Я. и Овсюк В.Н. Немонотонное поведение магнитофо-топроводимости в HgCdTe p-munall ФТП. - 2006. - Т. 40. - №. 6, - С. 663 - 666.

9. Костюченко В.Я., Москвин В.Н., Протасов Д.Ю. Фотоэлектромагнитные методы исследования и контроля рекомбинационных параметров полупроводниковых материалов для ИК-техники: Труды всероссийской научно-технической конференции «Наука. Промышленность. Оборона» (18-20 апреля 2007, Новосибирск, Россия). - С. 305-309.

10. Protasov D.Yu., Kostuchenko V.Ya. Surface Recombination and Charge Carriers Generation by Radiations in MBE p-HgCdTe films with Graded-Gap Near-Border Layers: Abstract book of the 8th International Siberian Workshop and Tutorial of Electron Devices and Materials EDM-2007 (1-5 july 2007, Erlagol, Russia). - P. 53-55.

11. Протасов Д.Ю., Костюченко В.Я., Крылов B.C., Овсюк B.H. Определение времени жизни основных и неосновных носителей заряда в HgCdTe р-типа методом фотопроводимости в магнитном полеП Прикладная Физика. - 2007, - № 6. - С. 27-30.

1. Инфракрасные детекторы/ Пер. с англ. - Новосибирск.: Наука, 2003. - 636 с.

2. Varavin V.S., Vasiliev V.V., Dvoretsky S.A., Mikhailov N.N. Ovsyuk V.N., Sidorov Yu.G., Suslyakov A.O., Yakushev M.V., Aseev A.L. HgCdTe epilayers on GaAs: growth and devicesll Proceedings SPIE. -2003. V.5136. - P.381-395.

3. Finkman E., Schacham S.E. Surface recombination velocity of anodic sulfide and ZnS coated p-HgCdTeH J. Vac. Sci. Technol. A. 1989. - V. 7. - N. 2. - P. 464-468.

4. Studenikin S.A. and Panaev I.A. Recombination parameters of epitaxial CdxHgi.xTe/CdTe layers from photoelectromagnetic and photoconductivity effects!! Sem. Sci. Technol. -1993. V. 8. - P. 1324-1330.

5. Cohen-Solal G., Marfaing Y. Transport of photocarriers in CdxHg}~xTe graded-gap structures!!, Sol. St. Electr. 1968. - V. 11.-N. 12.-P. 1131-1147.

6. Lopes V.C., Syllaios A.S. and Chen M.C. Minority carrier lifetime in mercury cadmium tellu-ridel! Sem. Sci. Technol. 1993. - V. 8. - P. 824 841.

7. Госсорг Ж. Инфракрасная термография. Основы, техника, применение! Пер. с франц., М.: Мир, 1988,-416 с.

8. Цидильковский И.М. Зонная структура полупроводников! М.: Наука, 1978. 328 с.

9. Lawson W.D., Nielsen S., Putley E.H. and Young A.S. Preparation and properties of HgTe-CdTeH J. Phys. Chem. Sol. 1959, - V. 9. - P. 325-329.

10. Физика соединений AIIBVI /Под ред. A.H. Георгобиани, M.K. Шейнкмана, М.: Наука, 1986, 320 с.

11. Properties of Narrow Gap Cadmium-based Compounds/ EMIS Datareviews Series., edited by P. Capper. IEE, London. 1994. - No. 10.

12. Colombo L., Chang R.B., Chang C.J. and Baird B.A. Growth of Hg-based alloys by the travelling heater method!I J. Vac. Sci. Technol. A. 1988. - V. 6. - P. 2795-2799.

13. Elliot C.T., Day D., and Wilson D .J. An integrating detector for serial scan thermal imaging// Infrared Phys. 1982. - V. 22. - P. 31-42.

14. Edwall D.D., Gertner E.R. and Tennant W.E. Liquid-phase epitaxy of Hgj.xCdxTe epitaxial layers// J. Appl. Phys. -1984. V. 55. - P. 1453 -1459.

15. Tung Т., Kalisher M.H., Stevens A.P. and. Herning P.E. Liquid-phase epitaxy of Hg.xCdxTe from Hg solution: A route to infrared detector structures/7 Mat. Res. Symp. Proc, 1987. - V. 90. -P. 321 -356.

16. Castro C.A. Review of key trends in HgCdTe materials for IR focal plane arrays!7 Proc. SPIE. -1993.-V.2021.-P. 2-9.

17. Djuric Z. Isothermal vapor-phase epitaxy of mercury-cadmium-telluride (Hg,Cd)TeH J. Mat. Sci. -1995.-V. 5.-P. 187-218.

18. Irvine J.C. Recent development in MOCVD ofHgi.xCdxTell Proc. SPIE., 1992. - V. 1735. - P. 92-99.

19. Summers C.J., Wagner B.K., Benz R.G. and Conte Matos A. Recent advances in metalorganic molecular beam epitaxy of HgCdTe!! Proc. SPIE. 1993. - V. 2021. - P. 56-66.

20. Edwall D.D., Zandian M., Chen A.C., Arias J.M. Improving Material Characteristics and Reproducibility of MBE HgCdTe!! J. of Electron. Mater. 1997. V. 26. - No. 6. - P. 493-497.

21. Sidorov Yu.G., Dvoretsky S.A., Mikhailov N.N., Yakushev M.V., Varavin V.S., Liberman V.I. Peculiarities of the MBE growth physics and technology of narrow-gap II-VI-vi compounds!/ Thin Solid Films. 1997. - V. 306. - №2. - P.253-266.

22. Ferret P., Zanatta J.P., Hamelin R., Cremer S., Million A., Wolny M., and Destefanis G. Status of the MBE Technology at Leti LIR for the Manufacturing of HgCdTe Focal Plane ArraysII J. Electron. Mater. -2000. V. 29. - № 6. - P. 641-647.

23. Varavin V.S., Dvoretsky S.A., Liberman V.I., Mikhailov N.N., Sidorov Yu.G. The molecular beam epitaxy of high quality Hgj.xCdxTe films with control the composition distribution!I J. Cryst. Growth.- 1996.-V.l59.-P. 1161-1166.

24. Михайлов H.H., Мищенко A.M., Ремесник В.Г. Способ создания варизонных структур на основе твердых растворов CdxHgi.xTe.H ГК по делам изобретений и открытий. Патент № 2022402, приоритет от 14.04.98, публ. 30.10.94. БИ. №20 с. 310.

25. Осадчий В. М., Сусляков А. О., Васильев В. В., Дворецкий С. А. Эффективное время жизни носителей заряда в варизонных структурах на основе CdHgTellФТП. 1999. - Т. 33. -№. 3. - С. 293.

26. Васильев В.В., Придеин А.В. Влияние потенциального барьера варизонного Р-р-гетероперехода на характеристики трехмерного фотодиода на основе Hgl-xCdxTe/! Прикладная физика. -2005. № 6. - С. 118 - 124.

27. Варавин В. С., Васильев В. В., Захарьяш Т. И. и др. Фотодиоды с низким последовательным сопротивлением на основе варизонных эпитаксиалъных слоев CdxHdi-xTellОптический журнал. 1999. - Т. 66.-№ 12. - С. 69.

28. Groves S. and Paul W. Band Structure of Gray TinII Phys. Rev. Lett., 1963. - V.11, - P. 194196.

29. Hansen G.L., Schmit J.L., Casselman T.N. Energy gap versus alloy composition and temperature in Hgl-xCdxTell J. Appl. Phys. 1982. - V. 53. - P. 7099-7101.

30. Kane E. Band structure of induim antimonidell J. Phys. Chem. Sol. 1957. - V. 1. - P. 249-261.

31. Weiler M. H. Magnetoopticalproperties of Hgi.xCdxTe alloys!I Semiconductors and Semimetals. 1981. -У.16. - P. 119-191.

32. Anderson W.W. Absorption constant of Pbl-xSnxTe and Hgl-xCdxTe alloys/1 Infr. Phys. -1980.-V. 20.-P. 363-372.

33. Finkman E.and Schacham S.E. The exponential optical absorption band tail of Hgi.xCd^Tel! J. Appl. Phys, 1984. - V. 56. - P. 2896-2900.

34. Schacham S. E. and Finkman E. Recombination mechanisms in p-type HgCdTe: Freezeout and background flux effects!I J. Appl. Phys. 1985. - V. 57. - P. 2001-2009.

35. Casselman T.N. Calculation of the Auger lifetime in p-type Hgi.xCdxTeH J. Appl. Phys. — 1981. -V. 52. P. 848-854.

36. Fastow R.and Nemirovsky Y The excess carrier lifetime in vacancy- and impurity-doped HgCdTe!! J. Vac. Sci. Technol. A. 1990. - V. 8. - P. 1245 - 1250.

37. Воробьёв Ю.В., Добровольский B.H., Стриха В.И. Методы исследования полупроводников! Киев.: Выща Школа, 1988. 232 с.

38. Рыбкин С.М. Фотоэлектрические явления в полупроводниках! М.: Физматгиз, 1963. 496 с.

39. Nimitz G., Bauer G., Dornhaus R.and Muller K.H. Transient carrier decay and transport properties in Hgj.xCdxTe!/ Phys.Rev. B. 1974. - V. 10. - P. 3302-3310.

40. Lopes V.C., Wright W.H. and Syllaios A.J. Characterization of (Hg,Cd)Te by the photoconduc-tive decay technique!I J.Vac.Sci.Technol. A. 1990. - V. 8. - P. 1167.

41. Zucca R., Edwall D.D., Chen J.S., Johnson S.L. and Younger C.R. Minority carrier lifetimes of metalorganic chemical vapor deposition long-wavelength infrared HgCdfe on GaAsll J.Vac.Sci.Technol. B. 1991. - V. 9. - P. 1823.

42. Kunst N., Beck G. The study of charge carrier kinetics in semiconductors by microwave conductivity measurements!/J. Appl. Phys. 1986. - V. 60. - N 10. - P.945-947.

43. Chen M. C. Photoconductivity lifetime measurements on HgCdTe using a contactless microwave technique!! J. Appl. Phys. 1988. - V. 6. - N. 2. - P. 3558-3566.

44. Бородовский П. А., Булдыгин А. Ф., Студеникин С. А. СВЧ-методы измерения параметров эпитаксиалъных пленок КРТ// Автометрия. 1996. - N. 4. - С.59 - 72.

45. Kinch М.А., Brau M.J. and Simmons A. Recombination mechanisms in 8-14-ц HgCdTe!! J. Appl. Phys. 1973, - V. 44. - P. 1649 - 1663.

46. Nemirovsky Y., Margalit S., Finkman E., Shacham-Diamand Y and Kidron I. Growth and properties of Hg.xCdxTe epitaxial layers!! J. Electron. Mater. 1982. - V. 11. - P. 133-153.

47. Fastow R. and Nemirovsky Y. Transient and steady-state excess carriers lifetimes in p-type HgCdTe!! Appl. Phys. Letters. 1989. - V. 55. - P. 1882 - 1884.

48. Schacham S.E. and Finkman E. Light-modulated Hall effect for extending characterization of semiconductors materials//J. Appl. Phys. 1986. - V. 60. - № 8. - P. 2860-2865.

49. Fastow R., Goren D.and Nemirovsky Y. Shockley-Read recombination and trapping in p-type HgCdTe!/1. Appl. Phys. 1990. - V. 68. - P. 3405 - 3412.

50. Barton S.C., Capper P., Jones С .J., Metcalfe N. and Duffon D. Determination of Shockley-Read trap perametersjn n- and p-type epitaxial CdxHgi.xTell Sem. Sci. Technol. 1996. - V. 11. - P. 1163-1167.

51. Gopal V. Surface recombination inphotoconductorsll Infr. Phys. 1985. - V. 25. - P. 615-618.

52. Mroczkowski J.A. and Nelson D.A. Optical absorption below the absorption edge in Hgj. xCdxTeH J. Appl. Phys. 1983. - V. 54. - P. 20416-2051.

53. Schmit J.L. Intrinsic Carrier Concentration of IIgi-xCdxTe as a Function of x and T Using k-p Calculations!I J. Appl. Phys. 1970. - V. 41. - P. 2876-2879.

54. Hansen G.L., Schmit J.L. Calculation of intrinsic carrier concentration in Hgi.xCdxTe!/ J. Appl. Phys. 1983. - V. 54. - P. 1639-1640.

55. Chattopadhyay D., Nag B. Mobility of electrons in Hgi.xCdxTell J. Appl. Phys. -1974. V. 45. -N. 3.-P. 1463-1465.

56. Yadava R.D.S., Gupta A.K. and Warrier A.Y.R. Hole scattering mechanisms in Hgj.xCdxTe!! J. Electron. Mater. 1994. - V. 23. - N. 12, - P. 1359 - 1378.

57. Gold M.C. and Nelson D.A. J. Variable magnetic-field hall-effect measurements and analyses of high-purity, Hg vacancy (p-type) HgCdTe!! Vac. Sci. Technol. A. 1986. - V. 4. - P. 2040-2046.

58. Talipov N.Z., Ovsyuk V.N., Remesnik V.G., Schaschkin V.V. Method for the characterization of electron, light- and heavy-hole concentrations and mobilities in narrow-gap p-type HgCdTe/! Materials Science and Engineering B. 1997. - V. B44. - P. 278-282

59. Moravec P., Grill R., Franc J., Varghova R., Hoschl P. and Belas E. Galvanomagnetic and thermoelectric properties of p-Hgi.xCdxTe (x approximate to 0.22)// Sem. Sci. Technol. 2001. - V. 16. -P. 7-13.

60. Блатт Ф. Физика электронной проводимости в твердых телах! М.: Мир, 1971 г. 470 с.

61. Beck W.A., Anderson J.R. Determination of electrical transport properties using a novel magnetic field-dependent Hall technique!! J. Appl. Phys. 1987. - V. 62. - P. 541 - 554.

62. Antoszewski J. and Faraone L. Analysis of magnetic field dependent Hall data in narrow band-gap Hgi xCdxTe grown by molecular beam epitaxy// J. Appl. Phys. 1996. - V. 80. - N. 7. - P. 38813892.

63. Meyer J.R. and Hoffman C.A., Antoszewski J. and Faraone L. Quantitative mobility spectrum analysis of multicarrier conduction in semiconductors!/ J. Appl. Phys. 1997. - V. 81. - N. 2. - P. 709-713.

64. Baturina T.I., Borodovski P.A., Studenikin S.A. Microwave waveguide method for the measurement of electron mobility and conductivity in GaAs/AlGaAs heterostructuresll Appl. Phys. A. — 1996.-V. 63.-P. 293-298.

65. Baturina T.I., Borodovski P.A., Buldygin S.A., Studenikin S.A. Microwave method for the characterization of transport parameters ofheterostructures and narrow gap semiconductor films// Mat. Sci.&Engineering B. 1997. - V. B44. - P.283-287.

66. Schacham S.E. and Finkman E. Magnetic filed effect on the RqA product of HgCdTe diodes// J. Vac. Sci. Technol. A. 1989. - V. 7. - № 2. - P. 387-390.

67. Gordon N.T., Barton S., Capper P., Jones C.L. and Metcalfe N. Electron-mobility in p-type epi-taxially grown Hg,.xCdxTe// Sem. Sci. Technol. 1993. - V. 8. - P. S221-S224.

68. Chen M.C., Turner A., Colombo L. and Chandra D. The magnetic field dependence of RoA products in n-on-p homojuncions and p-on-n heterojunctions from Hg0 jgCdo 22Te liquid phase epitaxy films//. Elect. Mater. 1995. - V. 24. - № 9. - P. 1249-1253.

69. Barton S., Capper P., Jones C.L., Metcalfe N. and Gordon N.T. Electron-mobility in p-type epi-taxially grown CdxHgi.xTeH Sem. Sci. Technol. 1995. - V. 10. - P. 56-60.

70. Студеникин C.A., Панаев И.А., Костюченко В.Я., Торчинов Х.-М.З. Фотомагнитный эффект и фотопроводимость тонких эпитаксиальных слоев CdxHgj.xTe/CdTe// ФТП. 1993. -Т. 27.-N. 5. - С.744-756.

71. Sang Dong Yoo and Kae Dal Kwack. Analysis of carrier concentration, lifetime, and electron mobility on p-type HgCdTe!! J. Appl. Phys. 1998. - V. 83. - № 5. - P. 2586 - 2592.

72. Кикоин И.К., Носков M.M. О новом фотоэлектрическом эффекте в закиси меди// Phys. Zs. Sow. Un. 1934. - N. 5. - С. 586.

73. Френкель Я.И. Объяснение фотоэлектромагнитного эффекта в полупроводниках/7 Phys. Zs. ol. Sow. Un. 1934. - N. 5. - С. 597.

74. W. van Roosbroeck. Theory of the Photoelectromagnetic Effect in Semiconductors/ Phys. Rev. -1956. -V. 101. -N. 6. P. 1713-1725.

75. Равич Ю.И. Фотоэлектромагнитный эффект в полупроводниках и его применение/ М.: Сов. Радио, 1967.-93 с.

76. Nowak М. Photoelectromagnetic effect in semiconductors and its application!I Prog. Quant. Electr. 1987. - V. 11. - P. 205-346.

77. Гринберг A.A. Фотомагнитный эффект в изотропных полупроводниках и его использование для измерения времени эюизни неосновных носителей тока!! ФТТ. 1960. - Т. 11. - N. 5. -С. 836-847.

78. Lile D.L. Generalized photoelectromagnetic effect in semiconductors!7 Phys. Rev. B. 1973. -V. 8.-N. 10.-P. 4708-4722.

79. Лягушенко P.И., Яссиевич И.Н. Фотомагнитный эффект эффект в квантующем магнитном поле при разогреве электронов светом!! ЖЭТФ. 1969. - Т. 56. - N. 4. - С. 1432 -1440.

80. Гасан-заде С.Г., Жадько И.П., Зинченко Э.А., Фридрих Е.С., Шепельский Г.А. Влияние анодного окисления поверхности на характеристики фотопроводимости и фотомагнитного эффекта в кристаллах CdxHgj.xTe!! ФТП. -1991. Т. 25. - N. 5. - С. 871-875.

81. Гасан-заде С.Г., Жадько И.П., Зинченко Э.А., Романов В.А., Сальков Е.А., Шепельский Г.А. Влияние пластической деформации на фотомагнитный эффект и фотопроводимость в кристаллах CdxHgi.xTeH ФТП. -1989. Т. 23. - N. 1. - С. 85 - 89.

82. Konczak S. and Nowak М. Some comments on the photoelectromagnetic effect// Surf. Sci. — 1979.-87.-P. 228-238.

83. Mordovich D., Zemel A., Zussman A., Eger D. Photoelectromagnetic effect in p-type HgCdTe layers grown by liquid phase epitaxyll J. Appl. Phys. 1987. - V. 51, - N. 26. - P. 2239 -2241.

84. Schneider W. and Behler K. Application of photoconductivity mesurements in n-InSb under crossed field!I Appl. Phys. 1978. - V. 17. - P. 249-256.

85. Cristoloveanu S. and Kang K.N. The field-assisted photoelectromagnetic effect: theory and experiment in semi-insulating GaAsI J. Phys. C: Solid State Phys. 1984. - V. 17. - P. 699-712.

86. Kurnick S. W. and Zitter R. N. Photoconductive and Photoelectromagnetic Effects in InSbll J. Appl. Phys. 1956. - V. 27. - N. 3. - P. 278-285.

87. Goodwin P.W. Reports of Meeting on Semiconductors!! Phys. Soc. London. 1956. - P. 137.

88. Konczak S. and Nowak M. The estimation of semiconductors parameters using least squares in photomagnetoelectric investigations!У Phys. Stat. Sol. (a). 1981. - V. 63. - P. 305-311.

89. Пека Г.К., Коваленко В.Ф., Смоляр A.H. Варизонные полупроводники/ Киев: Выща школа, 1989.-251 с.

90. Kroemer Н. Quasi-electric and quasi-magnetic fields in nonuniform semiconductors! RCA Review. 1957. - V. XVIII. - N. 3. - P. 332- 342.

91. Царенков Г.В. Фотоэффект в варизонной р-п структуре!! ФТП. 1975. - Т. 9. - N. 2. - С. 253-262.

92. Константинов О.В., Царенков Г.В. Фотопроводимость и эффект Дембера в варизонных полупроводниках!I ФТП. 1976. - Т. 10. -N. 4. - С. 720-728.

93. Вуль А.Я., Петросян С.Г., Шик А.Я., Шмарцев Ю.В. О фоточувствительности варизонной структуры!I ФТП. 1976. - Т. 10. - N. 4. - С. 673-676.

94. Бывалый В.А., Волков А.С., Гольдберг Ю.А., Дмитриев А.Г., Царенков Б.В. Фотоэлектрический эффект в варизонных поверхностно-барьерных структурах (теоретическое рассмотрение)!! ФТП. 1979. - Т. 13. - N. 6. - С. 1110-1115.

95. Клецкий С.В. Спектральные характеристики варизонных структур с нелинейным профилем состава!! ФТП. 1992. - Т. 26. - N. 9. - С. 1631-1634.

96. Петросян С.Г. Теоретическое исследование фотомагнитного эффекта в варизонных по-лупроводниках//ФШ 1977. - Т. И. -N. 5. - С. 886-891.

97. Габарев Р.С., Калухов В.А., Чикичев С.И. Особенности фотомагнитного эффекта в варизонных структурах GaA,.x.ySbxPy// ФТП. 1985. - Т. 19. - N. 4. - С. 742-744.

98. Kasprzak J.F., Pawlikowski J.M., Besla P., Maychrowska H. Spectral characteristic of the PEM-effect in graded-gap CdxHg,.xTe/! Acta. Phys. Polon. 1980. - V. A57. - P. 311-322.

99. Genzow D., Jozwikowska A., Jozwikowski K., Niedzeila T. and Piotrovski J. Photoelectromagnetic effete in CdxHgi.xTe graded-gap structures! Infrared Phys. 1984. - V. 24. - N. 1. - P. 2124.

100. Штурбин A.B., Шалыгин B.A., Стафеев В.И. Определение диффузионно-рекомбинационных параметров полупроводников бесконтактным методом!! ФТП. 1995. -Т. 29.-N. 11.-С. 2039-2052.

101. Spicer W.E. Metal contacts on Hgl-xCdxTef/ J. Vac. Sci. Technol. A. 1990. - V. 8. - P. 11741176.

102. Achard J., Varenne-Guillot C., Barbarin F., Dugay M. Comments on the appearance of "mirror" peaks in mobility spectrum analysis of semiconducting devices!'/ Appl. Surf. Sci. 2000. -V. 158.-P. 345-352.

103. Шуп Т. E. Решение инженерных задач на ЭВМ: Практическое руководство/ М.:Мир, 1982.-235 с.

104. Jones С.Е., Nair V., Lindquist J., Polla D.L. Effects of deep-level defects in Hgl-xCdxTe provided by DLTSH J. Vac. Sci. Technol. 1982. - V. 21. - N. 1. - P. 187-190.

105. Nemirovsky Y., Fastow R., Meyassed M. and Unikovsky A. Trapping effect in HgCdTe// J. Vac. Sci. Technol. B. 1991. - V. 9. - N. 3. - P. 1829 - 1839.

106. Овсюк B.H., Протасов Д.Ю., Талипов H.X. Метод дифференциального магнитосопротивления для определения концентрации и подвижности электронов и легких дырок в CdxHgi-xTeр-типа// Автометрия. -1998. № 5. - С. 99 -107.

107. Фрэнк Дж. Блатт. Теория подвижности электронов в твердых телах/ JL, Физматгиз, 1963.-224 с.

108. Lou L.F. and Frye W.H. Hall effect and resistivity in liquid-phase-epitaxial layers of HgCdTe// J.Appl. Phys. 1984. - V. 56. - N. 8. - P. 2253-2267.

109. Lang D.V. Deep-level transient spectroscopy: A new method to characterize traps in semiconductors.//J. Appl. Phys. -1974. V. 45. - N. 7. - P. 3023-3032.

110. Tanaka M., Ozaki K., Nishino H., Ebe H. and Miyamoto Y. Electrical Properties of HgCdTe epilayers doped with silver using an AgN03 solution// J. Electron. Mater. 1998. - V. 27. - N. 6. -P. 579-582.

111. Nishino H., Ozaki К., Tanaka M., Saito Т., Ebe H., Miyamoto Y. Acceptor level related Shockley-Read-Hall centers inp-HgCdTe// J. Cryst. Growth. 2000. - V. 214/215. - P. 275 - 279.

112. Bratt P.R. and Casselman T.M. Barrier formation in graded Hgl-xCdxTe heterostructuresll J. Vac. Sci. Technol. A. 1985. - V. 3. - P. 238-245.