Исследование электронных и ионных процессов, приводящих к изменению фотоэлектрических и оптических свойств полупроводников A2 B6 под действием лазерного излучения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ АКАДЕМИЯ НАУК ТУРКМЕНСКОЙ ССР ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ \

о

На правах рукописи

ДНУЫАЕВ БЕРДИШУКУР РЕЯЕПОВИЧ

УДК 621.315.592

ИССЛВДОБАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ И ИОННЫХ ПРОЦЕССОВ, ПРИВОДЯЩИХ К ИЗМЕНЕНИЮ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ОПТИЧЕСКИ СВОЙСТВ ПОЛУПРОВОДНИКОВ А2В6 ПОД ' ДЕЙСТВИЕМ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

01.04.10 2мзика полупроводников п диэлектриков

Автореферат

диссзртации на соискшша ученой степзьл калдгадата фигнко-глатенатотесгкж наук

Апхабад - 1991

¿Я'Iх -У Л >■'

Работа выполнена в Институте полупроводников АН УССР и на кафедре общей физики Туркменского политехнического института

Научные руководители: доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник КОРСУНСКАЯ Н.Е.

доктор физико-математических наук, доцент ГАРЯГДЫЕВ.Г.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наун

РУДЬ Ю. В.

(ФГИ им.А.Ф.Иоффе АН СССР, г.Ленин' град)

кандидат физико-математических наук - МЕРЕТЛИЕЬ Ш. (ФГИ АН ТССР, г.Ашхабад) Ведущая организация : Институт Физики АН Украинсхой ССР,

г.Киев

Защита состоится .1991 г.¿¿чао. на ааседании

специализированного совета К 014,07.01 по присуждению ученой степени кандидата физико-математических наук при Физико-техническом институте АН ТССР по адресу:744000,г.Ашхабад,ул.Гоголя,16.

С диссертационной работой можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке АН Туркменской ССР.

Автореферат разрслан У^* г.

Ученый секретарь рпециалиаированного совета

канд1,дат физико-математических _/О

наук,старший научный сотрудник ^^^¿¿^ШЩОВА.Н.Г.

ОБЩАЯ ХАРА1ПЕИ1СТИКА РАБОТУ

Актуальность темы. Одним из наиболее актуальных аспектов проблемы взаимодействия лазерного излучения с полупроводниками является влияние облучения на систему точечных дефектов, определяющих, как известно, различные свойства полупроводниковых материалов и приборов.

Влияние лазерного излучения на систему дефектов в полупроводниках может проявляться как в процессах перезарядки имеющихся дефектов, так и в процессах их перестройки или образования новых дефектов. Первые являются обычным следствием появления неравновесных носителей, ::отя могут, как будет показано ниже,приводить к интересным и практическим полезным явлениям. В то же время наибольший интерес представляют процессы перестройки у образования дефектов и именно им, в основном,посвящена настоящая работа.

Можно назвать, по крайней мере три причини повышенного интереса к этим процессам. Во-первых, они оказались тесно связанными с деградацией полупроводниковых лазеров. Во-вторых, выяснилась возможность их практического использования для целенаправленного изменения различных свойств полупроводниковых.материалов. И, наконец, механизмы этих процессов (в особенности тех, которые протекают при возбуждении светом с энергией кванта меньше ширины запрещённой зоны) до сих пор остаются нввыяснрнныии, так что их изучение представляет научный интерес.

Первые работы по изучению влияния импульсного лазерного излучения на свойства полупроводников .^В^ относятся к середине 70-х годов и уже в них был обнаружен ряд интересных эффектов: отжиг дефектов, ускоренная диффузия примесей, увеличение равновесной проводимости и фогочувствительности, интенсивности экси-тонной и примесной люминесценции, инверсия знака проводимости и образование р-п переходов. Почти все эти эффекты оказались связанными с плавлением или испарением материгла и наблюдались при больших плотностях мощности лазерного излучения. В то же время влияние лазерного излучения с плотностью мощности ниже порогов плавления и разрушенчя на свойства полупроводников А^^ исследовано явно недостаточно.

Целью настоящей работы было исследование влияния импульсного лазерного излучения в широком диапазоне интенсивностей на физические свойства ряда полупроводников А^В^ ( Сс| 5 , И 5с , ЫТе), выяснение причин их изменения, а также роли различных факторов (нагрева, ультразвуковых волн, неравновесных носителей) в протекающих процессах.

Выбор объектов исследования обусловлен, в первую очередь, тем что соединения ^В^ служат основой для изготовления целого ряда приборов: фоторезисторов, фотоэлементов, фотодиодов, датчиков У -излучения и т.д. Кроме того, следует ожидать влияния лазерного излучения с плотностью мощности нижа порогов разрушения и плавления на свойства именно этих полупроводников вследствие их способности изменять характеристики даже под действием обычного света, а также ультразвуковых волн. Существенно также, что в соединениях А^Ъ^ хорошо изучены, спектр локальных центров, процессы преобразования дефектов под дейстгием обычного света (фо— тохимичезкие реакции - ФХР) и поэтому они могут служить в некоторой смысле модельными объектами.

Научная новизна. При выполнении настоящей работы получен ряд новых результатов. Осювные из них следующие:

- Установлено, ото под действием лазерного излучения с плотностью мощности ниже порогов испарения и плавления Рд наблюдаются обратимые изменения свойств кристаллов, обусловленные протеканием фотохимических реакций, причём скорость этих процессов (при реэдых концентрациях неравновесных носителей) в случае лазерного излучения выше, чем. в случае обычного света.

- Показано, что увеличение пропускания кристаллов СаБе

под действием лазерного излучения с Р Рд обусловлено перезарядкой мелких акцепторов.

- Обнаружено необратимое уменьшение равновесной проводимости кристаллов р-С<1Те при плотности мощности излучения Р < Рд. Установлено, что причиной втого является образование дислокаций и отекание на них подвижных акцепторов, определяющих равновесную

проводимость р~Сс)Те. ;

' ' 1 - '

| : , - Обнаружено образование плёнки Те на поверхности кристал-лрь'МГе при облучена их светом лазере о плотность» мощности,

достаточной для испарения материала. Показано, что образование этой плёнки приводит к росту равновесного тока 1т и фототока появлению остаточной проводимости, немонотонной зависимости 1т и 1ф от числа лазерных имдульсов Д/,необычной кинетике релаксации 1т после прекращения лазерного импульса.

- Обнаружен эффект активации примесей в кристаллах СсГГе п-типа.

- Установлена роль нагрева, ультразвуковых волн, неравновесных носителей во всех исследованных эффектах.

Практическая ценность результатов работы заключается в следующем.

1. Изучен ряд процессов, приводящих к деградации лазеров на основе соединений

2. Установлены причины, определяицие зависимость пропускания кристаллов СёБз от плотности мощности лазерного излучения, что может быть использовало при разработке оптических ключей для сверхбыстродействующих компьютеров.

3. Обнаружена возможность управления фоточувстгитольност!:?? и равновесной проводимостью кристаллов С<1Тэ путён облучейия их светом лазерных источников.

4. Установлено, что облучонио кристаллов ИТо р-т'та, ис~ пользуегмз для создания омического контакта, привод*? к изкзня-кию и:: объёмных свойств.

ОСНОВШЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ЕУНОСИМЬЕ ПА ЗЩПУ:

1. .Обратимьн изменения свойств крясталлог СИЗ сряг>рнн с протеканием тех яэ процессов перестройки дефектов, ко?опгз, наблюдаются при освещении ссотом лампы игяаянжптя, одягко скорость этих реакций пр:: лазерной облучения существенно вио,.

2. Эффект иросветлокня в кристаллах Сс!$о обусловлен перезарядкой мелких акцепторов при увеличении интенсивности лопорюго излучения.

3. Уиеньс-зиие при лазерном сблучзнки (ЛО) проводимости кркс-таллов СсИо р-типа связано с размножение?» дислокаций и стеколиеч на них подвижных акцепторов.

4. Рост IT, I.), появление остаточной проводимости, немонотон ная зависимость 1т( Л/ ). нарастающая кинетика релаксации I.t, посла прекращен!« лазерного импульса в кристаллах СЛ'о п- и р-мнов обусловлена появлением при J10 слоя Те, который кристаллизуется при комнатной температуре.

5. Увеличение в результате ЛО проводимости приповериюстиого слоя кристалла CdTe п-тит., расположенного под слоем Те,обусловлено активацией при..1есей In или Cl ,

6. Ультразвуковая (УЗ) волна, возникающая при ЛО, визиьает лишь обратимые процессы изменения свойств кристаллов (ФХР) и не является причиной испарения материала.

Апробацпя работы

Наиболее вачсные результаты докладивались на УН Всесоюзной конференции по Взаимодействию оптического излучения с вещество« (Ленинград, 1988 г.), Всесоюзной научной конференции "Фотоэлектрические явления в полупроводниках" (Ташкент, 1939 г.), XII Всесоюзной конференции по физике полупроводников (Киев, 1990 г.), 1У Международной конференции по соединениям AgBg (Берлин, 1989 r.)t научных семинарах в ИП АН 1'ССР и на кафедре общай физики Туркменского политехнического института.

Публикации• Основные результаты диссертационной работы отражены в 7 опубликованных работах, список которых приведен в конце автореферата.

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, обцих выводов и списка цитированной литературы, содержит 197 страниц, из Koropijx 125 страниц - машинописного текста, 46 рисунков на 39 страницах, три таблицы, 251 наименований литературы на 30 страницах.

КРАТКОЕ СОдешНИЕ РАБОТИ

В первой глйео"(литературный обзор) приводятся результаты работ по исследованию процзссов отжига и образования различных то49иных и какродефектов в кристаллах AoBg. а также диффузии при-косей под действием лэчерного излучения. Анализируются различимо . воаможныэ мэх&нлаш от;гх процессов. Рассмотрены оснашшз типа

и механизмы фотохимических реакций в полупроводниках А^б*

Во второй главе описаны экспериментальные установки, позволяющие измерять спектры фототока, фотолюминесценции, ¡зозбузвденил фотолюминесценции, термостимулированной проводимости в интервале температур Т = 4,2 + 450 К, и методика измерения этик характеристик.

Содержатся рзаультаты исследования влияния иэлученил рубинового лазера с длительностью импульса ~ 2.10~®с и плотностью мощности Р ниже порога испарения Рд, на фотоэлектрические и люминесцентные свойства"чистнх'и легированных Си кристаллов И 5 ,

Оказалось, что облучение при 300 К кристаллов (У 5: Си приводит к обратимому уменьшению их фоточувствительности, а облучение "чистьтс* кристаллов И5 - к её увеличению. Фоточувствительность в обоих случаях восстанавливается после прогрева кристалла в темноте до <!00 К.

Как показали исследования спектров" фототока, фотолюминесценции, терлостимулированной проводимости до и после облучения, причиной изменений фототока под действием ласерного излучения является протекание исследованных ранее / I / ФХР, которые наблюдаются в этих кристаллах под действием света лампы накаливания. В кристаллах 5 : Си наблюдаемые изменения свойств связаны с протеканием процесса образования ассоциатов мелких доноров ( С<11 ), а в "чистых" кристаллах Б - процесса отхода мелких доноров от стоков. Однако скорости протека::ия этих'реакций ^~ (Т - постоянная времени ФХР) под действием света лампы накаливания и лазерного излучения, экстраполированные на основании зависимости^?) к одинаковой интенсивности 5 света, проводящего ФХР, оказались различными: в последнем случае скорость ФХР на два порядка выше чем в первом. Предполагается, что это связано с воздействием УЗ-волны, возникающей при ЛО и способствующей диффузии дефектов.

Народу с обычными ЗгХР (не изменяющими существенно коэффициента поглощения кристалла) при облучении :млульсачи света лазера на красителе с Р<РД в кристаллах И? и Сс1 Бе , наблюдалась также зависимость коэффициента поглощения И в области края фундаментального поглощения от плотности мощности лазерного излучения. В области низких и высоких ингенсивностей пропускание

- б -

(Тн и Тв соответственно) практически не зависит от Р, а в переходной области наблюдается резкое увеличение пропускания с ростом Р (эффект просветлоння). Наиболее полипе исследования этого эффекта бши выполнены для пластинчатых (толщина 100 - 200 ши) кристаллов Сс1 Бе • Поскольку форма кривой К (Р) оказалась существенно различной для разных образцов, что, в принципе,может быть связано с нарушением стехиометрии, было изучено влияние на эффект просветления отжига кристаллов п парах собственных компонентов. Оказалось, что в Сс1 5е и Сс( 5е: бе край поглощения размывается сильное чем в Сх1 5е: СА . Кроме того, при переходе от СА 5е : Сс} к Ы $е и к Сс( Бе : $е наблюдается смещение начала просветления Ре в область больших Р. Амплитуда изменения К возрастает при отдиге в парах селена и уменьшается при отжиге в парах кадмия, но, при этом значения К в области высоких интен-сивностей (Кв) близки для всех образцов.

Близость абсолютных значений Кв в использованных образцах указывает на то, что при высоких интенсивностях частотный ход К( ) во всех исследованных образцах обусловлен размытием края фононами, а 1.росвотление свяэано с исчезновением случайных электрических полей дефектов. Поскольку релаксация К после выключе-. ния света происходит за времена ¿- 10~® с, можно думать, что эффект просветления обусловлен перезарядкой имеющихся дефектов.

Сопоставление оптических характеристик образцов с параметрами центров, определённы!.«! электрическими, фотоэлектрическими и люминесцентными методами, позволило установить, какие же дефекты играют доминирующую роль в формировании края поглощения и, соответстгенно, в эффекте просветления. Оказалось, что I) концентрация донорных центров практически на зависит от стехиомет-ричэспсого состава образца и составляет ~ 10^ см-^, а концентрация акцепторов в ИБв и С45в:5е значительно превосходит таковую в Сс( 5е: ; 2) при отжиге в парах селена появляются повыа комплексные центры рекомбинации (Х-центры), состоящие из мелкого донора и двух акцепторов мелкого (ЕУА - 0,1 эВ)' и Глубокого (ЕУА ¿ 0,4 - 0,5 оВ); 3) концентрация мелких акцепте ров (Ещ — 0,05, 0,1 и 0,25 эВ), существенно превышает концентрацию более глубоких.

Эти данные свидетельствуют о том, ' ;о увеличение размытия края в Сс1 5е и Сс! 9е : Бе может быто связано, с ростом концентрации акцепторов с = 0,05; 0,1 или 0,25 эВ.

Из температурной зависимости порога просветления при одинаковых значениях ((1 - толщина образца) определено энергетическое положение центров, перезарядка которых притзодит к .увеличению пропускания. Среднее значение оказалось равным 0,1 + 0,03 эВ, что соответствует энергетическому полокснип акцептора Ш -центра / 2 / или мелкого акцептора Х-центра.

Третья глада посвящена исследовании процессов дефекгообра-зования в кристаллах СсГГе под действием лазерного излучения.

Установлено, лто облучение пластинчатых (толщиной — 200 мш) кристаллов Сс1Те р-ткпа, наносекунднымн импульсами света рубинового лазера с плотностью мощности Р ~ 2 МВт/сг^ приводит к уменьшению равновесного тока 1т и фототока 1ф, а такке к падению интенсивности (\'У) присутствующих до облучения полос фотолюминесценции (ФЛ) и появления дислокационной (А - 840 им) полосы. При этом интенсивности пипяг экситоров, связа:«тых на нейтраль;«пс акцепторах Зц» донорно-акцепторной (ДО) полосы уменьшатся сильнее, чем остальных полос.

Приведенные результаты позволяет предположить, что умэньпэ-ние проводимости прч ЛО осязано с ростом плотности дислокаций ^ . Поэтому в пластинчатых и объёмных кристаллам р-СсПЪ металлографическим методом опрэделялэсь плотность дислокаций как до, тая и после ЛО, а такта проводилось моделирование процессов, приводящих я уненьпенип 1Т, пз^тён создания дислокаций ультр?^укопой обработкой (УЗО).

Оказалось, что Т.О и УЗО приводят к росту , а игченепня 1Т, 1ф и V1/ после У20 аналогиям мгмзнэнилм этих гпрактеризтиг поело ЛО. Кроме того существует вегкмоевлзь иегду веднсЛнскч V и 1Т в исходных образцах: 1? кенызэ г тех обрггцех гг; болыя * . Наличие такой взаимосвязи, а тагнз упелигеетэ о1 пт-ч .10 :: У:/> свидетельствуй? о том, что прчтеюй уэтнмпгчя !-. г. у. :"г> • сталлов р-Сс!Те после ЛО п УЗО дойстптально гдшсгся р»?: гптггяв ДИСЛОКАЦИЙ. При О'.'ОМ у?Я5НЬГО!П'Э I,., С рОСТС?! У ОСТСС'П'ЗПг:--;

объясняется тем, что дислокации является сток«'я длп десктоп акцепторного типа, спг.-здрягакрпш вэлягг«цг Наглчло г'-д;.'.гт'г.

при 300 К дефектов подтверждается фактом их дрейфа в электрическом пола.

Как показывают измерения экситонных спектров ФЛ при 4,2 К до и после УЗО, акцепторами, стекающими на дислокации, являются В разных образцах Сии , AjJ^ , а также Ll^ идя WaM .

Приведенные выше результаты, а также исследование кинетики уменьшения 1Т после ЛО позволили сделать вывод о том, что способ создания омического контакта к объёмным низкоомным кристаллам С die р-типа путём обработки подконтактной площадки лазерным излучением приводит к изменению объёмных свойств кристаллов.

При достижении плотности мощности Р — 8 МВт/см^ в легированных In или Ü кристаллах CdTe п-типа и нелегированных -р-типа, наблюдается увеличение 1Т, а также появление остаточной проводимости (ОП) в области .температур Т 4 120 К. Существенно, что 1т и 1ф после прекращения лазерного импульса продолжают возрастать и достигают стационарных значений в течение 0,5 -- I часа. Стационарные значения 1т и Хф с ростом Ñ сначала возрастают, а затем наблюдается многократное последовательное уменьшение и ¿лет 1т и однако и в минимуме кривых IT (N ) и 1ф (W) величины 1т и 1ф превышают соответствующие значения для необлучённого кристалла. Аналогичным образом зависит от W и величина ОП.

Установлено, что проводимость облученного'-кристалла, изморенная при низких температурах .(4,2 и 77 К), заюсит от условий ого охлшкдепня: если в процессе рхлаедения кристалл освещать светом из области фундаментального поглощения, проводимость оиа-оивается болызо, в том случай, если охлаждение проводится в томного.

Как liüKuüuuia'í исследования спектров комбинационного рассеяния, облучониа приводит к образованию на поверхности кристалла слоя То, толщина которого немонотонно зависит от гасла лазерных импульсов.. Рй!ггг01шструктур!;шн методами установлено, что слой То сразу поело облучения ыюрфный, lí затем кристаллизуется при S00 К ß тоценна 0,5 - I часа.

; ,, Проыьшка образцов п- к р-тнпоь в растворе I я. КОП в цэта-КОДв^. растворяющей Те, но из шзив'оа^ц ярадяеняя CdTe, приводят

к уменьшению 1т и 1ф, уменьшению или исчезновению 011 и к исчезновению зависимости проводимости образцов от режима освещения в процессе охлаждения.

Это означает, что слой Те в существенной степени определяет проводимость образцов после Л0 и обусловливает появление 0П, а также зависимости проводимости образца от режима охлачщения. Последняя связана, по-видимому, с ФХР, протекающими в Те. Показано , что немонотонная зависимость 1т С W) обусловлена зависимостью толщины слоя Те от числа лазерных импульсов, а рост проводимости образца со временем после прекращения лазерного импульса - его кристаллизацией.

После промывки облученных образцов р-типа 0П исчезает полностью, а 1т и 1ф и при 300 К и при 4,2 К, как правило, оказываются меньше исходных величин. Как показывает измерение плотности дислокаций, уменьшение и 1ф nooj/.- смывки Те пленки, аналогично рассмотренному выше случаю ЛО с Р - 2 Шт/ct/', связано с уходом акцепторов на образовавшиеся при облучении дислокации.

В образцах п-типа Ir¡, и 1ф также уменьшаются поело смывки Те пленки, однако остается сущ-зстгянно зишз исходных значений. Сохряляется частично и 0П.

Как показывает послойное стравливание облученных образцов п-типа, изменения электрических свойств кристаллов при облучении имеют место в приповерхностной обгсети тодаршоЯ ~ 0,15 мкм.

Сопоставление «емпературяих оависглостой равновзеной проводимости и спектров ТСП до ц после ЛО показывает, что увеличение проводимости приповерхностного слоя CiiTe п-типа обусловлено увеличение! s концентрации пзскомпенсированных мелких доноров с Е ¿ Ес - 0,015 эВ. С образованием ннзяоомного (НО) слоя CdTe связана ОП, нйблюдяЕ'иаяся па облучЗннкге образцах после угч.тшя плёнки Те.

На основании сопоставления результатов облученнг кр:-сга;>-лов п- и р-тнпов едзяаи вывод, что дс;:с>рный уровень НО слон связал с првлосяли или С|т , a углашеикэ :•.-£ *;;нцг-:1Г£а-.

цип ~ с активацией претзсай (по-видшоуу, с ексодсн id: i:г, скоплений) аналог:пг:о тепу, кос oto ге.'эот е.эсто при TOf' от:ютэ / 3 /. 1 ' . ■ ■ .■ ,/••, • ;

Г 10 -

Обнаружено, что после стравливания проводящего слоя в облученных кристаллах п-СЦТо возникает эффект переключения проводимости, обусловленный, как и в Сс| 8 , присутствием низкоомных включений в высокоомной матрице.

В четвёртой главе рассмотрены роль в. процессах лазерного дефектообразования разогрева кристалла (при М>Е^ и концентрации, неравновесных носителей, а также упругих волн, возникающих в кристаллической решётке под действием слабопоглощае-мэго импульсного лазерного излучения.

Расчётная температура кристалла Сс1Те ( ) в предполо-

жении, что квантовый выход ФЛ мал и все поглощенное излучение превращается в тепло, даёт величину максимального перегрева поверхностной области при Р = 8 МВт/см^, дТ = 532°С, что недостаточно для расплавления кристалла, но соответствует температурам терличоского откига, вызывающего изменения 1т и 1ф, подобные наблюдающимся при ЛО.

Разогрев приповерхностной области кристалла приводит к появлению гермоупругих напряжений, следствием которых является образование дислокаций, что, в свою очередь, вызывает уменьшение

**и V -

При Е^ подашзниэ температуры образца при облучении незначительно (кристалл № ). Поэтому в качестве наиболее вероятных факторов, приводящих к дефектообразованпю, мо^но рассматривать возбуждение электронной подсистемы кристалла, поглощение лазерной энергии включениями и разогрев прилегающих к ним участков кристалла, ультразвуковые волны, которые могут возникать при ЛО.

Отсутствие корреляции между величиной Рд и концентрацией неравновесных носителей (при возбуждении излучением с различным М ) свидетельствует о том, что возбужденно неравновесных носителей не является причиной дэфоктообразовашш, связанного с испа-рениом материала, при Ь ^ > . С другой стороны достаточная однородность изменения, характеристик кристалла по поверхности при отсутствии общего разогрева не мо.-.-от быть объяснена тэрыичзсяим дефэктообразованиоы и испарением вблизи ноглощазарж кашчзшЩ.

Для выяснения роли УЗ-волны в рассмотрен!!!:;: процессах проводилась регистрация УЗ-волны и измерение Су ецплязуди при ЛО,

а так;-.;е исследование влияния на хараятьристини кристалла как УЗ- волн,возникающих при Л0,так и иоли,обеденных за счет собственного пьезоэффекта.

Регистрации УЗ-иолны проводилась путай измерении сигнала акус-то-эде 11 , ьозникакацей за счёт либо собственного ььеаозф^екта образца, либо пьезоэффекта приведенной ь контакт с ним ш.еэикерашки. Оказалось,что при Р^Рд и кристалле иоаниьиет Уо-^олпа ы.ллитуда которой возрастает с ростом Р: при Р-10^ Ьт/а./^ относительная деформация составляет 5,5.10"^.

Для исключения светового воздействия при Л0 иепользоьались два способа: а)измерение характеристик кристалла вдали от облучаемого участда, б)нанесение па приспел перед облучением непрозрачного покрытия ь мосте падения луча.

При Р^РЛ в области,подвергавшейся воздейстьи» лазерного пучка (как на облучаемой, так и на протииоиоложной поверхностях), наблюдалось необратимое увеличение и Гф, связанное с образованием собственных дефектов решётки ьслидстьие испарения вещества с поверхности. Вдапи от облучаемого места, а также в любом месте кристалла, если облучение проводилось через непрозрачное; покрытие,наб -лкдались лишь обратимые изменения 1ф (увеличение или уменьшение). Как показали измерения спектров теркостимулировшшой проводимости (ТСП) и фототека обратимые изменении 1ф обусловлены протеклннем тех же процессов перестройки дефектов, которые шлют ь.есто при освещении (ФХР). •

Качественно такие изменеыш 1ф наблюдались и при непосредственном введении ь кристалл за счет собственного пьезоэффекта УЗ- волны с амплитудой деформации ?.Х0~*.

Приведенные результаты свидетельствуют о том, что УЗ- иолна стимулирует протекание (2ХР, а необратимый процесс (процесс испарения) не является следствием ее воздействия.

В основных выводах сформулированы результаты, полученные и диссертационной работе :

I.Показано,что изменения свойств кристаллов под дейст-

вием импульсного лазерного излучения с плотностью мощности ниже порога дефектообразования обусловлены протеканием обратимых про -цессов перестройки дефектов кристаллической решётки.

2. Установлено, что скорость протекания ФХР при одинаковых концентрациях неравновесных носителей в случае ЛО существенно выше, чем при освещении светом лампы накаливания.

3. Исследовано влияние отжига пластинчатых кристаллов Сс15е в парах собственных компонентов на эффект просветления, наблюдающийся в области края поглощения при плотностях мощности лазерного излучения ниже порогов испарения и разрушения материала. Установлено, что амплитуда изменения коэффициента поглощения возрастает при отжиге в парах селена и уменьшается при отжиге в парах кадмия.

4. Показано, что эффект просветления обусловлен перезарядкой мелких акцепторов и их концентрацией определяется амплитуда изменения^: ростом интенсивности лазерного излучения.

5. Обнаружен эффект уменьшения равновесной проводимости в пластинчатых кристаллах Сс1Те р-типа при плотностях мощности лазерного излучения ниже порогов испарения.

6. Установлено, что этот эффект обусловлен стеканием на образовавшиеся при лазерном облучении дислокации подвижных акцепторов Сии ; А^ а также или А/а^ .

7. Обнаружено, что облучение кристаллов Сс!Те импульсами света рубинового лазера наносекуцдной длительности с плотностью мощности низе порога плавления приводит к увеличению фототока и равновесной проводимости, причём величины 1т и 1ф возрастают со временем после лазерного импульса и немонотонно зависят от их числа.

8. Путём исследования спектров комбинационного рассеяния показано, что при таком облучении на поверхности кристаллов образуется слой Те, который в существенной мере определяет проводимость образцов и обусловливает появление перечисленных выше эффектов.

9. Установлено, что с образованием слоя Тэ связана зависимость величины проводимости при низких температурах от реаиыа освещения при охлаждении образца, что имитирует фотохимическую реакцию в кристалле СйТе.

10. Установлено, что вследствие активации примесей под действием лазерного излучения под слоем Те в кристаллах СсХГв п-типа образуется ниэкоомный слой толщиной ~ 0,15 и км, с повышенной

концентрацией водородоподобных доноров.

11. Обнаружено, что после облучения и стравливания проводящего слоя в кристаллах"С(1Те возникает эффект переключения проводимости обусловленный, как и в , присутствием низкоомных включений в высокооыной матрице.

12. Установлено, что ультразвуковая волна, возникающая прн лазерном возбуждении кристалла, вызывает перестройку тлеющихся

в кристалле дефектов, аналогичную фотохимическим роакциш. Испарение материала этой волной не вызывается. Неравновесные носители, возбуждаемые лазерньм импульсом также не являются определяющим фактором процесса испарения материала.

ПЕРЕЧЕНЬ РАБОТ, В0ШЕДШ1Х В ДИССЕРТАЦИЮ

1. Байдуллаева А., Гарягдыев Г., Дкумаов Б.Р., Корсунскпя Л.Е., Маркович И.В., Мозоль П.Е. Влияние лазерного излучения на свойства поверхности кристаллов теллурида кадмия. Тез. докл. УН Всесоюзной, конференции по взаимодействию оптического излучения с веществом. Ленинград, 1988, с. 50.

2. Аннаниязов А.П., Ахоян А.П., Гарягдыев Г., Дхумаев Б.Р., Здебский А.П., Корсуиская Н.Е., Маркевич Л.В. Роль ультразвука в образовании дефектов при лазерном облучении кристаллов сернистого кадмия. Тез. докл. УН Всесоюзной конференции по взаимодействию оптического излучения с веществом. Ленинград, 1988, с. 45.

3. Байдуллаева А., Джумаев Б.Р., Корсунская Н.Е., Мозоль П.Е., Гарягдыев Г. Активация примеси в нонокристаллах С4Те под действием лазерного облучения. УШ, 1989, т.34, в.7, с.1019-1024.

4. Анншшязов А.Н., Гарягдыэв Г., Дкумазв Б.Р., Здебский А.П., Корсунская Н.Е., Маркович И.В., Шейншан М.К. Роль ультразвука в образовании дефектов в кристаллах под действием наносэкундных импульсов ласерного излучения. У®1, 19В9, т.3-1, в.О, с.1252-1255.

б. Байдуллаева А., Дзумавв Б.Р., Гарягдыев Г., Корсунская Н.Е., Маркович И.В., Мозоль П.Е. Влияние плёнки Та, образующейся на поверхности кристаллов Сс1Та при лазерном облучении, на их

электрические и фотоэлектрические свойства. Имитация эффектов, связанных с мэтастабильньии дефектами. Поверхность. Физика, химия, механика, 1989, в.12, с.129-133.

6. Гарягдыев Г., Городецкий И.Я., Джумаав В.Р., Корсунская Н.Е., Шейнкмвн U.K. Механизмы изменения электрических и фотоэлектрических свойств монокристаллов твёвдых растворов ZnxGcl|.«Te под действием ультразвука. Тез. докл. Всесоюзной научной конференции "Фотоэлектрические явления в полупроводниках", Ташкент, 1989 г., с. 126. '.'

7. Гарягдыов Г., Городецкий И.Я., Дкумавв В.Р., Корсунская Н.Е., Раренко И.11., Шейнкмаи Ы.К. Механизмы изменения электрических и фотоэлектрических свойств монокристаллов твёрдых растворов 2n, Cd,_xTc под действием ультразвука. ЗЩ1, 1991, т.25, в.З,

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. йизика соединений Под ред. Георгобиани А.Н., ЕеГшкыана Ы.К. Ы.: Наука, 1986, 320 с.

2. Лашкарёв В.Е., Лябченко A.B., Шэйнкман U.K. НораспОБэеныэ процессы в фотопроводниках. lisios: Наукова Думка, 1281, 264 с.

3. dolía Г .A», Sr.-amlnatüaa- V. , Kroger 3VA. Rr-bslnitatioa. la Puro eoii'Imiiui - Dopoi Gdí-a &s a FuaoUicu. oí Sfcoichicrioí.-r'y. ЕЗДэ. Sfta-b. Sol.. 1,975, (q) -í.25» iv 465-4,72.