Исследование условий получения и характеристик позиционно-чувствительных фотоприёмников на основе слоёв nCdTe:In тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

Сорочан Виталий Викторович

Исследование условий получения и характеристик позиционно-чувствительных фотоприёмников на основе слоев пС(1Те:1п

Специальность 01 04 07 - Физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

1 8 СЕН 2008

Москва - 2008

003446122

Работа выполнена на физико-математическом факультете Приднестровского государственного университета им Т Г Шевченко (г Тирасполь)

Научный руководитель доктор физико-математических наук, профессор

Сенокосов Эдуард Александрович

Официальные оппоненты доктор физико-математических наук, доцент

Степович Михаил Адольфович

Защита состоится « 24 » сентября 2008 г в 14 ч 30 мин на заседании диссертационного совета Д21214117 при Московском государственном техническом университете им Н Э Баумана по адресу 248600, г Калуга, ул Баженова, 2, МГТУ им Н Э Баумана, Калужский филиал

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им Н Э Баумана, Калужский филиал (г Калуга, ул Баженова, 2)

кандидат физико-математических наук, доцент Литвинов Владимир Георгиевич

Ведущая организация ОАО "Научно-исследовательский институт

материалов электронной техники" (г Калуга)

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцен

Лоскутов С А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В ряду важных задач, стоящих перед современной физикой полупроводников и полупроводниковой электроникой, имеются такие, которые связаны с научными разработками и исследованиями новых типов позчцгюнно-чувствительных фотоприемнииов (ПЧФ), способных составить альтернативу или конкуренцию уже существующим ПЧФ В данном случае речь идет о создании полупроводниковых фотоприемников, обладающих возможностью не только обнаруживать наличие излучения, но и определять с высокой точностью в режиме реального времени местоположение (координаты) облученной области При этом важно, чтобы новые полупроводниковые ПЧФ отличались менее затратной технологией изготовления их светоприемных элементов в сравнении с существующими и характеризовались чувствительностью к оптическому излучению в более широком спектральном диапазоне

К настоящему времени разработаны и используются ПЧФ на основе фоторезистивных слоев, р-п переходов, МОП - транзисторов Однако функциональные фоторезисторы имеют сравнительно низкую разрешающую способность, а технология производства р-п переходов и МОП - транзисторов, используемых для ПЧФ, достаточно сложна К тому же такие ПЧФ обладают чувствительностью к свету лишь в области собственного поглощения

Предлагаемая конструкция ПЧФ на основе однородных полупроводниковых слоев с нетрадиционной схемой расположения и коммутации электрических контактов позволяет фиксировать местоположение излучающего объекта по одной и двум координатам Их спектральная область чувствительности может быть расширена за счет примесного поглощения, а технология производства упрощается в сравнении с существующими аналогами

Использование слоев теллурида кадмия для создания на их основе светоприемных элементов ПЧФ стимулируется, с одной стороны, тем, что кристаллы СсГГе, являясь прямозонными полупроводниками, обладают высокой чувствительностью к свету в спектральном диапазоне, соответствующем оптимальному значению для солнечных элементов Кроме того, их свободные носители заряда имеют сравнительно высокие значения подвижности в области высоких температур С другой стороны, из всех широкозонных соединений А2В6 кристаллы СсГГе можно с одинаковым успехом получать как п-, так и р-типа проводимости Отмеченные достоинства СсГГе широко используются для создания солнечных элементов, детекторов радиационных излучений и ИК- фотоприемников Однако отсутствуют данные о применении кристаллов СсЛе для изготовления на их основе светоприемных элементов для ПЧФ

Исходя из выше изложенного, разработка технологии получения и одновременного легирования мелкой донорной примесью фотопроводящих слоев СсГГе для светоприемных элементов ПЧФ и исследование влияния тех-

нологических факторов на их выходные характеристики с целью коррекции и оптимизации параметров является актуальной задачей

Цель работы: Изучение условий получения и одновременного легирования в квазизамкнутом объеме (КО) слоев СсГГс на стеклянных и (0001) АЬО-, подложках как основы для светоприемных элементов ПЧФ, исследование влияния технологических факторов на электрофизические свойства слоев пСсГГе 1п и выходные характеристики созданных на их основе ПЧФ, установление механизма токопрохождения через слои пСсГГе 1п при широкомасштабном изменении напряженности внешнего электрического поля, разработка и изготовление на основе слоев пСсГГе 1п светоприемных элементов для 4-х и 5-ти контактных ПЧФ, исследование выходных характеристик ПЧФ с целью коррекции и оптимизации их параметров

Научная новизна работы определяется следующими новыми результатами

1 Определены оптимальные условия получения и одновременного легирования в квазизамкнутом объеме слоев пСсГГе 1п как основы для светоприемных элементов ПЧФ

2 Установлено, что перенос носителей заряда в пленочных сэндвич - структурах 1п-пСсГГе 1п-8п02 при напряженностях электрического поля Е > 102 В/см ограничивается объемным зарядом инжектированных из 1п-контакта электронов, захваченных ловушечным уровнем Е,= Ес - 0,26 эВ с плотностью Ы,=10м см"\ а токопрохождение в планарных структурах 1п-пС<1Те 1п-1п ограничивается до момента развития токовой неустойчивости Б-типа межкристаллическими потенциальными барьерами высотой еФ = 0,3 эВ, располагаемыми вдоль линий тока на расстоянии я 50 нм друг от друга

3 Показано, что электрическое переключение Б-типа в слоях пСсГГе 1п, наблюдаемое в диапазоне напряженностей электрического поля 10'-104 В/см, имеет тепловую природу

4 Впервые установлено, что светоприемные элементы на основе однородных фотопроводящих слоев пС<ГГе 1п в форме диска с четырьмя квадратно расположенными электрическими контактами обладают позиционной чувствительностью к локальной засветке

5 Показано, что распределение чувствительности по площадке светоприем-ного элемента 4-х контактных ПЧФ на основе однородных слоев пСсГГе 1п по форме, знаку выходного напряжения, а также зависимости его величины от толщины слоев, интенсивности их локальной засветки и величины входного тока соответствуют теоретическим расчетам

6 Впервые установлена корреляция формы полярных диаграмм чувствительности 4-х контактных ПЧФ со степенью неоднородности слоев пС<1Те 1п приемных элементов, являющаяся основой способа неразру-шающего контроля однородности полупроводниковых слоев

7 Предложена физическая модель, объясняющая координатную зависимость выходного сигнала 4-х контактного ПЧФ, основанная на представлении о возникновении под действием приложенного напряжения электрического диполя в области оптического возбуждения светоприемного элемента пСсГГе 1п

8 Впервые установлено, что светоприемные элементы на основе однородных фотопроводящих слоев пСёТе 1п в форме диска с нанесенными по определенной схеме пятью электрическими контактами позволяют регистрировать положение пятна локальной засветки по двум координатам

9 Показано, что выходные напряжения 5-ти контактных ПЧФ на основе слоев пСсГТе 1п линейно возрастают с величиной входного тока и интенсивностью локальной засветки светоприемных элементов пСсГГе 1п и тем самым согласуются с теоретическими расчетами

Практическая значимость работы состоит в том, что

1 Определены оптимальные условия получения и одновременного легирования в квазизамкнутом объеме слоев пСсГГе 1п для светоприемной основы ПЧФ

2 Из однородных слоев пСсГГе 1п изготовлены светоприемные элементы для 4-х и 5-ти контактных ПЧФ, позволяющие регистрировать положение пятна локальной засветки по одной и двум координатам и обладающие удельной интегральной чувствительностью до 0,63 В/(мкА мВт) и

мВ

172-:-— соответственно

мм мкА мВт

3 На основе исследований выходных характеристик 4-х контактных ПЧФ, изготовленных из слоев пСс1Те 1п, разработан на уровне изобретения способ неразрушающего контроля однородности полупроводниковых слоев

4 В результате исследования Б-переключения слоев пСсГГе 1п в низкоомиое состояние разработан на уровне изобретения способ установления теплового механизма переключения полупроводниковых образцов в низкоомиое состояние

5 Установлена возможность управления параметрами Б-переключения слоев пСсГГе 1п в низкоомное состояние посредством изменения интенсивности света из спектральной области, соответствующей краю собственного поглощения, что может быть использовано для создания на их основе фотореле

На »ащиту выносятся следующие положения:

1 Оптимальными технологическими условиями получения слоев пСсГГе 1п в квазизамкнутом объеме на стеклянных подложках для светоприемных элементов ПЧФ является температурный режим Т„=550 °С, Тп=450 °С и Тл=450°С

2 Равновесная концентрация основных носителей заряда, их подвижность и время жизни, а также форма спектральных характеристик фототока све-

топриемных элементов на основе слоев nCdTe In определяется температурой источника легирующей 1п-примеси

3 Слои nCdTe In, полученные в квазизамкнутом объеме на стеклянных подложках, характеризуются существованием в них межкристаллических потенциальных барьеров высотой 0,3 эВ и ловушечных уровней Е,= Ес -0,26 эВ с концентрацией Nt=1014 см"1

4 Механизм развития токовой неустойчивости S-типа в слоях nCdTe In связан с тепловым разохревом образцов Параметрами переключения образцов в низкоомное состояние можно управлять путем их возбуждения светом из спектральной области, соответствующей краю собственного поглощения

5 Основой разработанного на уровне изобретения способа определения теплового механизма переключения полупроводникового материала в низкоомное состояние является равенство пороговых значений напряжения и тока переключения в стационарном режиме с их эффективными значениями в динамическом режиме

6 Светоприемные элементы на основе однородных полупроводниковых слоев nCdTe In в форме диска с квадратно расположенными четырьмя электрическими контактами обладают позиционной чувствительностью к локальной засветке и могут использоваться для изготовления однокоор-динатных ПЧФ

7 Основой разработанного на уровне изобретения способа неразрушающего контроля однородности полупроводниковых слоев может служить зависимость от нее формы полярных диаграмм чувствительности 4-х контактных ПЧФ

8 Координатная зависимость величины выходного сигнала 4-х контактного ПЧФ определяется влиянием электрического диполя, образующегося в области оптического возбуждения светоприемного элемента nCdTe In под действием приложенного напряжения

9 Светоприемные элементы на основе однородных полупроводниковых слоев nCdTe In в форме диска с нанесенными по определенной схеме пятью электрическими контактами позволяют регистрировать положение пятна локальной засветки по двум координатам и могут использоваться для изготовления двухкоординатных ПЧФ

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на 1-й Украинской научной конференции по физике полупроводников (с международным участием), Одесса, 10-14 сентября 2002 г, III Международной научно-практической конференции, Математическое моделирование в образовании, науке и производстве, Тирасполь, 17-20 сентября 2003 г, BIT+ IV International Conference on Information Technologies 2004, Chisinau, 3-7 May, 2004 г, Научной сессии МИФИ-2005, Москва, 24-28 января 2005 г , IV Международной научно-практической конференции, Математическое моделирование в образовании, науке и производстве, Тирасполь, 5-9 июня 2005 г,

Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам "Ломоносов-2006", Москва, 12-15 апреля 2006 г, 5-й Всероссийской молодежной научной школе, Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики физические свойства и применение, Саранск, 3-6 октября 2006 г, V Международной конференции, Математическое моделирование в образовании, науке и производстве, Тирасполь, 3-6 июня 2007 г, физических семинарах физико-математического факультета Приднестровского государственного университета им Т Г Шевченко и ежегодных конференциях профессорско-преподавательского коллектива, Тирасполь 2003 - 2008 г г, научном семинаре Центра оптоэлектроники Академии наук Республики Молдова, Кишинев, 14 марта 2008 г

Публикации: По материалам диссертации опубликовано 17 работ, в том числе 4 в рецензируемых журналах из Перечня ВАК РФ, и 2 Патента на изобретение, перечисленных в конце автореферата

Структура и объём работы Диссертационная работа состоит из введения, одной обзорной и четырех оригинальных глав, заключения, и списка цитируемой литературы (142 наименования), изложенных на 183 страницах текста, включая 77 рисунков и 5 таблиц

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность выбранной темы, обозначена цель и поставлены задачи исследования, дан анализ научной новизны полученных результатов и их практической значимости, приведены положения, выносимые на защиту, а также перечень конференций, в рамках которых проходила апробация работы

В первой главе приведен обзор экспериментальных работ, посвященных свойствам твердотельных образцов Сс1Те и технологии получения их пленок вакуумным термическим напылением, а также различным конструкциям полупроводниковых ПЧФ Содержится обзор основных кристаллографических и физических параметров кристаллов СсГГе Приведен обзор энергетических параметров примесно-дефектных состояний в кристаллах СсТТе

Рассматриваются результаты экспериментального исследования токовой неустойчивости й-типа в монокристаллах и тонких пленках СсЛе Обсуждается влияние их поверхностных состояний на токовую неустойчивость

Обзор различных конструкций полупроводниковых ПЧФ показывает перспективность технической реализации таких устройств на основе слоев полупроводниковых соединений А2В6 Анализ различных методов получения пленок СсГГе позволяет сделать вывод о преимуществах метода вакуумного осаждения в КО для изготовления на их основе светоприемных элементов ПЧФ

Завершает главу раздел, содержащий выводы из обзора литературы и постановку задач исследования

Во второй главе исследовано влияние технологических условий напыления в КО на структуру и электропроводность нелегированных слоев СсГГе на стеклянных и сапфировых подложках. При всех исследованных режимах технологии квазизамкнутого объема (Ти=465-650 °С, Тп=50-500 °С) на стеклянных (неориентированных) подложках осаждались поликристаллические слои СсГГе только кубической модификации (типа сфалерита). Исполь-I зование в этих условиях ориентированных подложек изменяло не только сте-

пень кристалличности слоев СсГГе, но и их структурную модификацию.

Установлено, что на кристаллических подложках (0001)Л120-, при температуре испарителя Т„=505 °С и температуре подложки Тп=485 °С наблюдается рост в КО слоев СсГГе смешанной структуры с преобладанием гексагональной фазы (рис. 1, а). Электронограмма на отражение (рис. 1, в) свидетельствует о наличии в исследованных слоях СсГГе гексагональной фазы, ориентированной преимущественно плоскостью (0001) параллельно плоско) сти (0001) а-АЬО-,. С увеличением температуры сапфировых подложек до 565 °С при таком же перепаде температур на линии испаритель-подложка наблюдается рост пленок кубической модификации (рис. 1, б).

в) г)

Рис. 1. Микрофотографии поверхности (а, б) и электронограммы (в, г) от слоев СсГГе толщиной 30 мкм, полученных напылением в КО на сапфировые подложки при температурах: а) Ти=505 °С и Т„=485 °С; б) Ти=585 °С и Тп=565 °С

С ростом скорости поверхностной диффузии при увеличении Тп адсорбированные атомы перестраиваются в более стабильную кубическую структуру Согласно электронограм-ме (рис 1, г), слои CdTe кубической фазы ориентируются преимущественно плоскостью (111) параллельно плоскости (0001) сапфировых подложек.

Найдены оптимальные режимы, обеспечивающие воспроизводимое выращивание в КО слоев CdTe Построена термическая диаграмма роста поликристаллических слоев CdTe на стеклянных подложках

Исследовано влияние температуры стеклянных подложек на скорость напыления VH слоев CdTe (рис 2), которая монотонно убывает с ростом Тп для температур испарения матричного материала Т„<550 °С При Ти>550 °С на зависимости VH(T„) наблюдается максимум При Т„=550 °С он соответствует Т„=450 °С

Установлен характер зависимости размеров кристаллитов от температуры стеклянных подложек и толщины слоев CdTe При фиксированной температуре испарения Т„=550 °С рост слоев CdTe на стеклянных подложках при Т„<400 °С происходит в основном за счет увеличения количества кристаллитов, а в температурном интервале 400-480 °С — за счет увеличения размеров кристаллитов до значений 30 мкм

Определена зависимость темновой электропроводности нелегированных слоев CdTe от тепловых условий их получения на стеклянных подложках в интервале температур Т„ = 50-480 °С и Ти = 475-650 °С Удельное темповое сопротивление таких слоев CdTe, полученных в технологических условиях Т„=550 °С и Т„=450 °С, достигает минимального значения

1 15 2 25 3 35

Рис 2 Зависимость скорости напыления слоев CdTe от температуры стеклянных подложек для различных температур испарения исходного материала, °С 1 - 500, 2 - 550, 3 - 600, 4 - 650 и соответствующих плотностей потоков испаряемого материала, cm'V 1 - 3,15 1016, 2-1,3 1017,3 -5,1 1017, 4-2,1 1018

3 106 Ом см Этот режим использовался для получения легированных слоев nCdTe In для светоприемных элементов ПЧФ

Третья глава посвящена изучению влияния температуры соиспарения примеси индия на электрофизические свойства слоев nCdTe In как свето-приемной основы ПЧФ

Установлено, что минимальное сопротивление слоев nCdTe In, составляющее при комнатной температуре 5 10' Ом см, соответствует температуре соиспарения легирующей примеси Тл ~ 470 °С при Ти=550 °С и Тп=450 °С Подвижность основных носителей заряда (электронов) достигает максимального значения |Д.= 3,5-102 см2/(В с) при Тл = 450 °С (рис 3, кривая 2), а их концентрация достигает насыщения (п=3 10ь см"') при Тл > 500 °С (кривая 1) Это объясняется особенностями формирования в CdTe локальных центров на основе собственных дефектов и атомов индия При Тл < 450 °С в слоях образуются преимущественно центры InCd, часть из которых при Тл > 450 °С формирует комплексы (VcdIncd )~ акцепторного типа, компенсирующие свободные центры мелких доноров 1пс<ь обуславливающих электронную проводимость слоев nCdTe In при комнатной температуре

Время жизни т„ электронов в слоях nCdTe In, полученных на стеклянных подложках при температурах Ти=550 °С и Т„=450 °С, достигает максимальной величины 0,5 мс, соответствующей температуре Тл= 475 °С Результаты зависимости т„ = f(T;l) анализируются на основе представления о том, что компоненты (VcdIncd )" играют в слоях nCdTe In роль очувст-вляющих центров акцепторного типа

Легирование слоев CdTe, осажденных при Т„=550 °С и Тп=450 °С, атомами индия приводит к смещению основного макси-

тл,°с

Рис 3 Зависимость при 300 К концентрации (1) и холловской подвижности (2) равновесных носителей заряда (электронов) в слоях nCdTe 1п, полученных при Тн=550 °С и Т„=450 °С, от температуры соиспарения легирующей примеси

мума спектральных характеристик их фототока в длинноволновую сторону спектра на величину, достигающую в слоях пС<1Те 1п, полученных при Тл>450 "С, значения ДЕ=0,12 эВ, соответствующего энергии ионизации комплекса (Ус„1пс„ )"

В четвёртой главе приводятся исследования ВАХ слоев пСсГГе 1п в сильных электрических полях

Исследованы ВАХ пленочных планарных структур 1п-пСс1Те 1п- 1п, поликристаллические слои пС<1Те 1п которых получались в тепловом режиме Т„=550 °С, Тп=300 °С и Тл=450 °С Установлено, что до развития в них токовой неустойчивости перенос носителей заряда ограничивается межкристаллическими потенциальными барьерами высотой еФ = 0,3 эВ, располагаемыми вдоль линий тока на расстоянии » 50 нм друг от друга В сэндвич - структурах 1п-пСс1Те 1п- БпОг, слои пСсГГе 1п которых получались в аналогичном тепловом режиме, до развития токовой неустойчивости перенос носителей заряда при напряженностях электрического поля Е > 102 В/см ограничивается объемным зарядом инжектированных из 1п-контакта и захваченных ловушечным уровнем Е,= Ес - 0,26 эВ электронов с плотностью М,=1014 см"

На ВАХ слоев пСсГГе 1п в исследованной области температур 20 - 120 °С и напряженностей электрического поля 10 -104 В/см наблюдается переключение З-типа (рис 4) Переход в низкоомное состояние происходит скачком за время порядка 10" с Последующие Б-переключения слоев пСсГГе 1п наблюдаются при меньших напряжениях (кривые 1, 2) с переходом после 4-5 циклов переключения в установившееся состояние (кривая 3) В этом состоянии пороговые параметры переключения (напряжение, ток) не меняются от цикла к циклу Однако обратный ход ВАХ не совпадет с прямым ходом (ср кривые 3, 4) В низкоомном состоянии ВАХ совпадают друг с другом и описываются зависимостью, близкой к 1~1/и После выключения электрического поля образцы не восстанавливают свою первоначальную проводимость В течение 8-10 суток они переходят в некоторое промежуточное состояние, в котором их сопротивление электрическому току больше, чем в установившемся состоянии Однако оно меньше, чем в исходном состоянии В переключенном низкоомном состоя-

Рис 4 Стационарные ВАХ образца 1п-пСс1Те 1п-1п, снятые при 300К

1 - первое переключение,

2 - второе переключение,

3 - переключение в установившемся состоянии, 4 - обратный ход ВАХ образца в установившемся состоянии

нин токопрохождение в слоях осуществляется за счет объемного шнурования На основе экспериментально установленных зависимостей мощности и порогового поля переключения от толщины и удельного сопротивления слоев, а также от теплопроводности подложек обоснован тепловой механизм токовой неустойчивости в слоях пСсГГе 1п

Установлено, что в исследованных образцах 1п-пСс1Те 1п-1п и 1п-пСсГГе 1п-3п02 напряжение и ток переключения в стационарном режиме близки или совпадают с эффективными значениями переменных напряжений и токов переключения, что также свидетельствует о тепловом механизме Б -переключения На этой основе предложен способ отбора полупроводникового материала для тепловых переключающих элементов

Параметрами переключения Э-типа слоев пСсГГе 1п можно управлять

путем их возбуждения светом из спектральной области, соответствующей краю собственного поглощения Сс1Те (рис 5) При этом напряжение переключения уменьшается с ростом интенсивности засветки Ток переключения при этом возрастает так, что джоулева мощность переключения остается постоянной для различных уровней засветки В низкоомном (переключенном) состоянии слои пСсГГе 1п становились не чувствительными к краевому излучению

В пятой главе описана методика изготовления и характеристики ПЧФ на основе слоев пСсТТе 1п, полученных в КО

ПЧФ изготавливались на основе слоев пС<ЗТе 1п, полученных методом вакуумного напыления в квазизамкнутом объеме на стеклянных подложках и кристаллических пластинах сапфира, ориентированных плоскостью (0001) Слои напылялись в форме диска толщиной с! > 10 мкм и радиусом 11= 6-8 мм При изготовлении 4-х контактных ПЧФ на них наносились линейные индиевые контакты, располагаемые в вершинах квадрата 5-ти контактные ПЧФ получались нанесением таких контактов на края диска, центральные углы которого составляют величины 45° - между контактами 1 и 2, 2 и 3, 4 и 5, 90° -между контактами Зи4, 135° - между контактами 1 и 5 (см вставку на рис 7) Выходные характеристики 4-х контактных ПЧФ определяются величиной напряжения снимаемого с контактов, расположенных на диагонали

1,5 10"

1 10"

5 10"'

I, А

50 100 150 200

Рис 5 ВАХ образца In-nCdTe In-In, снятые при 300К для различных интенсив-ностей засветки интегральным светом, лк 1 - 0, 2 - 280, 3 - 500

квадрата, а 5-ти контактных - напряжениями и13=их и и34=и"у- Они зависят от местоположения и интенсивности светового пятна, а также от величины входного тока. Входное сопротивление ПЧФ в зависимости от уровня легирования изменялось в пределах 0,5-^-2 МОм.

Выходной сигнал 4-х контактных ПЧФ пСсГГе:1п меняет знак при переходе оптического зонда от одного квадранта приемного элемента, образованного осями, проходящими через противолежащие контакты, к соседнему. Характеристики чувствительности 4-х контактных ПЧФ пСс!Те:1п строились в виде полярных диаграмм. При их построении на радиус-векторах, проведенных из начала декартовых координат, связанного с центром фронтальной поверхности диска, под соответствующим углом откладывались в выбранном масштабе абсолютные значения выходного сигнала. Полярные диаграммы чувствительности 4-х контактных ПЧФ пС(1Те:1п, соответствующие круговому оптическому зондированию радиусом г0 < 0,711. представляют собой систему однолепестковых фигур с квадратной симметрией (рис. 6, кривая 1), соответствующий сигнал которых достигает максимального значения при засветке точек приемного элемента, находящихся на биссектрисах углов между осями. Они в основном коррелируют с теоретически рассчитанными характеристиками чувствительности 4-х контактных ПЧФ (кривая 2) как по форме, так и положению максимумов чувствительности. При оптическом зондировании радиусом г(|>0.7К на полярных диаграммах чувствительности в каждом квадранте приемного элемента появляется по два идентичных максимума, которые с ростом г0 смещаются к осям, соединяющим противолежащие контакты. При засветке точек, находящихся на осях выходной сигнал равен нулю.

Установлена корреляция формы полярных диаграмм чувствительности 4-х контактных ПЧФ со степенью однородности слоев пСс1Те:1п их фотоприёмных элементов. Однородные слои имеют более симметричные полярные диаграммы. На этой основе предложен способ неразрушающего контроля однородности полупроводниковых слоев по составу и толщине.

Чувствительность 4-х контактных ПЧФ к положению светового зонда с высокой степенью точности можно объяснить влиянием электри-

Рис. 6. Экспериментальная (кривая 1) и теоретически рассчитанная (кривая 2) полярные диаграммы чувствительности 4-х контактного ПЧФ на основе слоя пСсГГе:1п толщиной 30 мкм, полученного в технологических условиях Тн=550 °С, Т„=450 °С и Тл=450 °С, снятые при Т=300 Киг00 = 0,7

ческого диполя, образующегося в области оптического возбуждения свето-приёмного элемента под действием внешнего электрического поля. Его поле создаёт на выходных контактах дополнительную разность потенциалов. Расчёты, проведённые в рамках такого представления дали результаты, хорошо коррелирующие с экспериментальными данными.

На основе экспериментальных исследований показано, что 4-х контактные ПЧФ на основе однородных полупроводниковых слоев пСс!Те:1п могут ' использоваться как датчики углового и линейного смещений светоизлучаю-щих объектов с удельной интегральной чувствительностью 0,63 В/(мкА-мВт).

Исследование 5-ти контактных ПЧФ на основе слоёв пСс1Те:1п показало, I что зависимость выходного сигнала их(х, у) является симметричной функцией относительно оси X (рис. 7). Область его линейного изменения с координатой локальной засветки представляет собой круг с центром фотоприёмного элемента и радиусом го= 0,331-1 Сигнал их(х, 0) линейно изменяется в области координат х/К =(-0,56 -г 0,56). Зависимость выходного сигнала иу(х, у) является симметричной функцией относительно оси У. Область линейного изменения выходного сигнала иу(х, у) с координатой локальной засветки представляет собой круг с центром фотоприёмного элемента и радиусом г0=0,2611. Сигнал Цу(0, у) изменяется линейно в области координат оптического зонда у/К =(-0,75 ч- 0,75).

Рис. 7. Экспериментальная зависимость выходного напряжения Ц^ от координат х и у локальной засветки 5-ти контактного ПЧФ на основе слоя пСс1Тс:1п /АЬОз толщиной 30 мкм для 1ВХ = 250 мкА (на вставке приведены расположение контактов на светоприёмном элементе ПЧФ и направление входного тока)

Выявлено, что для создания приемных элементов ПЧФ оптимальным является использование слоев nCdTe In с удельным темновым сопротивлением равным 104- 105 Ом см Величины выходных сигналов ПЧФ на основе слоев nCdTe In обратно пропорциональны их толщине и линейно возрастают с величиной входного тока и интенсивностью локальной засветки

Установлено, что удельная координатная чувствительность 5-ти контактных ПЧФ, изготовленных на основе слоев nCdTe In, полученных в оптимальных технологических условиях, при облучении интегральным светом составляет величину т)=172--а светом из области собственного

мм мкА мВт

мВ

краевого поглощения CdTe - 225 -

мм мкА мВт

В приложении приводятся копии диплома за лучший доклад на секции "физика" конференции МГУ "Ломоносов 2006", патентов на изобретения и акта внедрения НИР

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ:

1 Исследованы технико-технологические условия получения термическим напылением в квазизамкнутом объеме на аморфных стеклянных и кристаллических сапфировых подложках легированных слоев nCdTe In как основы для светоприемных элементов ПЧФ

2 Установлена связь основных электрофизических параметров слоев nCdTe In с технологической температурой Тл соиспарения 1п-примеси Они в основном определяются особенностями формирования в CdTe локальных центров на основе собственных дефектов и атомов индия при Тл < 450 °С в слоях образуются преимущественно центры Inca, часть из которых при Тл > 450 °С формирует комплексы (VcdIncd )" акцепторного типа, компенсирующие свободные центры мелких доноров InCj

3 На основании исследования ВАХ пленочных пленарных структур In-nCdTe In- In установлено, что до развития в них токовой неустойчивости S-типа перенос носителей заряда ограничивается межкристаллическими потенциальными барьерами высотой еФ = 0,3 эВ, располагаемыми вдоль линий тока на расстоянии « 50 нм друг от друга

4 На основании исследования ВАХ пленочных сэндвич - структур 1п-nCdTe In- Sn02 установлено, что до развития в них токовой неустойчивости S-типа перенос носителей заряда при напряженностях электрического поля Е > 102 В/см ограничивается объемным зарядом электронов, инжектированных из In-контакта и захваченных ловушечным уровнем Et= Е0 -0,26 эВ с концентрацией Nt~1014 cm'j

5 В области температур 20 - 120 °С и напряженностей электрического поля 10-Ю4 В/см на ВАХ слоев nCdTe In обнаружено и изучено переключе-

ние Э-типа На основе зависимостей мощности и порогового поля переключения от толщины, удельного сопротивления и температуры слоев, а также от теплопроводности подложечного материала обоснован тепловой механизм токовой неустойчивости в слоях пСсГГе 1п Параметрами переключения 8 - типа образцов пСсГГе 1п можно управлять путем их возбуждения светом из спектральной области края собственного поглощения

сате

6 Разработаны лабораторные макеты 4-х и 5-ти контактных ПЧФ на основе однородных полупроводниковых слоев пСсГГс 1п с определенной схемой расположения и коммутации электрических контактов

7 Показано, что 4-х контактные ПЧФ на основе однородных полупроводниковых слоев пСсГГе 1п могут использоваться как датчики углового и линейного смещений светоизлучающих объектов с удельной интегральной чувствительностью 0,63 В/(мкА мВт), входным сопротивлением 0,5-2 МОм и линейной зависимостью выходных напряжений от входного тока и интенсивности локальной засветки фотоприемного элемента

8 Установлена корреляция формы полярных диаграмм чувствительности 4-х контактных ПЧФ со степенью неоднородности слоев пСсГГе 1п свето-приемных элементов На этой основе найдено техническое решение и зарегистрирован патент на изобретение "Способ неразрушающего контроля однородности полупроводниковых слоев по составу и толщине"

9 Предложена физическая модель, объясняющая координатную зависимость выходного сигнала 4-х контактного ПЧФ, основанная на представлении о возникновении под действием приложенного напряжения электрического диполя в области оптического возбуждения светоприемного элемента пСёТе 1п

10 Показано, что 5-ти контактные ПЧФ на основе однородных полупроводниковых слоев пСёТе 1п в форме диска радиусом Я могут использоваться как двухкоординатные датчики линейных смещений светоизлучающих

объектов с максимальной чувствительностью 172-—-в области

мм мкА мВт

светоприемного элемента радиусом Го = 0,2611, а как однокоординатные датчики линейных смещений светоизлучающих объектов - в области координат светового зонда уЛ1 = (-0,75 - 0,75) Выходные сигналы их и линейно возрастают с величиной входного тока и интенсивностью локальной засветки светоприемных элементов пСсГГе 1п

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

1 Функциональные возможности фотоприемников на основе низкоомных полупроводниковых пленок / А А Клюканов, Э А Сенокосов, В В Сорочан и др //Технология и конструирование в электронной аппаратуре -

2003 -С 49-51

2 Двукоординатные фотодатчики на основе однородных проводящих полупроводниковых пленок / А А Клюканов, Э А Сенокосов, В В Сорочан и др //ЖТФ -2003 -Т 73, вып 5 - С 123-125

3 Сенокосов Э А , Сорочан В В , Бурдиян И И Электрическая модель и свойства фотоприемников на основе низкоомных полупроводниковых пленок nCdTe //Математическое моделирование в образовании, науке и производстве Материалы III Международной научно-практической конференции - Тирасполь, 2003 -С 104-105

4 Патент № 262 ПМР Способ контроля качества полупроводниковой пленки / Э А Сенокосов, В В Сорочан, JIД Цирулик. - 2004

5 Сенокосов Э А, Сорочан В В , Бурдиян И И Исследование эффекта электрического переключения в толстых слоях nCdTe In // ABSTRACTS on ВГГ+ IV International Conference on Information Technologies - Chisinau,

2004 -P 159

6 Сенокосов Э A , Сорочан В В Позиционно-чувствительные фотоприемники на основе слоев nCdTe In //Вестник Приднестровского университета -2004 -№1(19) -С 13-16

7 Сенокосов Э А, Сорочан В В , Бурдиян И И Исследование эффекта электрического переключения в толстых слоях nCdTe In // Вестник Приднестровского университета -2004 -№1(19) - С 9-12

8 Сенокосов Э А, Сорочан В В Выходные характеристики позиционно-чувсгвигельных фотоприемников на основе слоев CdTe In // Вестник Приднестровского университета - 2004 - №2(20) - С 105-109

9 Сенокосов Э А, Макаревич A JI, Сорочан В В Электрические переключатели на основе поликристаллических слоев nCdTe In, управляемые ИК-светом//Научная сессия МИФИ-2005 Сборник научных трудов -2005 - Т 1-С 86-87

10 Сенокосов Э А, Сорочан В В , Макаревич A JI Тепловая модель электрической неустойчивости с S-образными вольт-амперными характеристиками в слоях nCdTe In // Математическое моделирование в образовании, науке и производстве Материалы IV Международной научно-практической конференции - Тирасполь, 2005 -С 103-104

11 Патент № 298 ПМР Способ отбора полупроводникового материала для тепловых переключающих элементов / Э А Сенокосов, В В Сорочан -

2005

12 Сенокосов Э А , Макаревич A JI, Сорочан В В Электрическая неустойчивость в слоях nCdTe In с S -образными вольт - амперными характеристиками//Известия ВУЗов Физика -2005 -№б -С 28-30

13 Сенокосов Э А , Макаревич AJI, Сорочан В В Исследование механизма переключения в слоях nCdTe In // Известия вузов Электроника - 2005 -№6 -С 41-45

14 Сенокосов Э А, Сорочан В В Характеристики позиционно-чувствительных фотоприемников на основе слоев nCdTe In // Прикладная физика - 2006 - Ка2 - С 77-80

15 Сенокосов Э А, Сорочан В В О механизме электрического переключения S-типа в слоях nCdTe In // Ломоносов-2006 Сборник тезисов Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам -М,2006 -Т 2 - С 163-164

16 Сенокосов ЭА, Сорочан В В Позиционно-чувствительные фото приемники на основе слоев nCdTe In // Ломоносов-2006 Сборник тезисов Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам -М,2006 -Т 2 -С 162-163

17 Сенокосов Э А , Сорочан В В Координатно-чувствительные фотоприемники на основе полупроводниковых слоев nCdTe In // Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики физические свойства и применение Сборник трудов 5-й Всероссийской молодежной научной школы - Саранск, 2006 - С 130

18 Сенокосов Э А, Сорочан В В Модель токопрохождения в слоях nCdTe In до возникновения токовой неустойчивости //Математическое моделирование в образовании, науке и производстве Тезисы V Международной конференции - Тирасполь, 2007 - С 107-108

19 Сенокосов ЭА, Сорочан В В Позиционно-чувствительные фотоприемники на основе однородных полупроводниковых слоев // Социогуманитарные и естественнонаучные проблемы устойчивого развития Приднестровье Сб статей По РАЕН - Издательство ПТУ, 2008 -вып 2 - С 87-96

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Сорочан Виталий Викторович

Исследование условий получения и характеристик позиционно-чувствительных фотоприемников на основе слоев nCdTe In

Подписано к печати 15 07 2008 Печать офсетная Формат бумаги 60x84 1/16 Уел печ л 1,0 Уч-изд л 1,0 Тираж 100 экз Заказ №176

Отпечатано в Редакционно-издательском отделе

МГТУим НЭ Баумана, Калужский филиал 248600, г Калуга, ул. Баженова, 2, тел 57-31-87

Введение.

ГЛАВА 1. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЛЕНОК СсГГе И ФОТОПРИЕМНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПЧФ НА ОСНОВЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СОЕДИНЕНИИ А2В6 (Краткий литературный обзор).

1.1. Основные кристаллографические и физические параметры кристаллов СсГГе.

1.2. Условия получения пленок СсГГе методом термического напыления в вакууме на диэлектрических подложках.

1.3. Примесно - дефектные состояния в кристаллах СсГГе.

1.4. Результаты исследования электрической неустойчивости в кристаллах СсГГе.

1.5. Модели позиционно-чувствительных устройств и перспективы их технической реализации на основе слоев полупроводниковых соединений А2В6.

Выводы и постановка задачи.

ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НАПЫЛЕНИЯ В КВАЗИЗАМКНУТОМ ОБЪЕМЕ НА СТРУКТУРУ И ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ НЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СЛОЁВ СсГГе.

2.1. Методика вакуумного напыления слоев СсГГе в квазизамкнутом объеме.

2.1.1. Конструктивные особенности реакционной камеры и технологические этапы осаждения.

2.1.2. Характеристики исходных материалов и подложек.

2.2. Влияние технологических условий напыления в квазизамкнутом объеме на структуру слоев СсГГе.

2.2.1. Исследование начальных стадий формирования слоев СсГГе на стеклянных подложках.

2.2.2. Термодинамические границы роста поликристаллических слоёв СсГГе на стеклянных подложках.

2.2.3. Влияние условий термического напыления на структуру слоёв СсГГе.

2.3. Зависимость скорости напыления слоёв Сс1Те от температуры стеклянных подложек.

2.4. Зависимость темновой электропроводности нелегированных слоёв СсГГе от тепловых условий их получения на стеклянных подложках.

Выводы.

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ СОИСПАРЕНИЯ ПРИМЕСИ ИНДИЯ НА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЛОЁВ пСс1Те:1п В СЛАБЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЯХ.

3.1. Методика исследования электрофизических свойств слоёв пСс1Те:1п.

3.2. Зависимость темнового сопротивления слоёв пСсГГе:1п от температуры соиспарения примеси индия.

3.3. Влияние температуры испарения примеси индия на концентрацию и подвижность равновесных носителей заряда в слоях пСс1Те:1п.

3.4. Влияние температуры соиспарения примеси индия на спектральное распределение фототока слоёв пСс1Те:1п.

3.5. Влияние температуры соиспарения примеси индия на фотоэлектрические параметры слоёв пСс1Те:1п.

Выводы.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВАХ СЛОЁВ пСс1Те:1п В СИЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЯХ.

4.1. Структура ВАХ слоёв пСс1Те:1п.

4.1.1. Стационарные ВАХ образцов 1п-пСс1Те:1п-1п.

4.1.2. Динамические ВАХ образцов 1п-пСс1Те:1п-1п.

4.2. Исследование механизма токопрохождения в слоях пСс!Те:1п до развития токовой неустойчивости.904.2.1. Исследование механизма токопрохождения в образцах

1п-пСс1Те:1п-1п.

4.2.2. Исследование механизма токопрохождения в образцах 1п-пСс1Те:1п-8п02.

4.3. Механизм возникновения токовой неустойчивости Б-типа в слоях пСс1Те:1п.

4.4. Зависимость параметров переключения Б-типа от толщины слоёв пС(1Те:1п.

4.5. Связь параметров Б-переключения слоёв пСс!Те:1п с величиной их удельного сопротивления.

4.6. Механизм токопрохождения в слоях пСсГГе:1п после электрического переключения 8-типа.

4.7. Влияние освещения на параметры переключения слоёв пСс1Те:1п.109 Выводы.

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА И ИСЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПЧФ НА ОСНОВЕ СЛОЁВ пСёТе:1п, ПОЛУЧЕННЫХ В КВАЗИЗАМКНУТОМ

ОБЪЕМЕ.

5.1. Физические принципы функционирования ПЧФ на основе однородных фотопроводящих полупроводниковых слоёв.

5.1.1. Физические основы 4-х контактных ПЧФ.

5.1.2. Физические основы 5-ти контактных ПЧФ.

5.2. Методики изготовления и исследования ПЧФ на основе слоёв пСс!Те:1п.

5.3. Зависимость чувствительности 4-х контактных ПЧФ на основе слоев nCdTe:In от координат их локальной засветки.

5.4. Влияние неоднородности слоев nCdTe:In на форму полярных диаграмм чувствительности 4-х контактных ПЧФ.

5.5. Характеристики позиционной чувствительности 4-х контактных ПЧФ на основе однородных слоёв nCdTe:In.

5.6. Зависимость выходного напряжения 4-х контактных ПЧФ от величины входного тока и интенсивности локальной засветки светоприёмного элемента nCdTe:In.

5.7. Зависимость выходного напряжения 4-х контактных ПЧФ от толщины светоприёмного элемента nCdTe:In.

5.8. Модельное представление координатной зависимости чувствительности 4-х контактных ПЧФ на основе слоёв nCdTe:In.

5.9. Исследование характеристик 5-ти контактных ПЧФ на основе слоёв nCdTerln.

5.9.1. Зависимость выходных характеристик 5-ти контактных ПЧФ nCdTe:In от координат локальной засветки.

5.9.2. Зависимость выходных напряжений 5-ти контактного ПЧФ от величины входного тока и интенсивности локальной засветки светоприёмного элемента nCdTerln.

Актуальность темы. В ряду важных задач, стоящих перед современной физикой полупроводников и полупроводниковой электроникой, имеются такие, которые связаны с научными разработками и исследованиями новых типов позиционно-чувствителъных фотоприёмников (ПЧФ), способных составить альтернативу или конкуренцию уже существующим ПЧФ. В данном случае речь идет о создании полупроводниковых фотоприёмников, обладающих возможностью не только обнаруживать наличие излучения, но и определять с высокой точностью в режиме реального времени местоположение (координаты) облучённой области. При этом важно, чтобы новые полупроводниковые ПЧФ отличались менее затратной технологией изготовления их светоприёмных элементов в сравнении с существующими [1-4] и характеризовались чувствительностью к оптическому излучению в более широком спектральном диапазоне.

К настоящему времени разработаны и используются ПЧФ на основе фоторезистивных слоёв [1], р-п переходов [2, 3], МОП - транзисторов [4]. Однако функциональные фоторезисторы [1] имеют сравнительно низкую разрешающую способность, а технология производства р-п переходов [2, 3] и МОП - транзисторов [4], используемых для ПЧФ, достаточно сложна. К тому же такие ПЧФ обладают чувствительностью к свету лишь в области собственного поглощения.

В работах [5-7] предложена конструкция ПЧФ на основе однородных полупроводниковых слоёв с нетрадиционной схемой расположения и коммутации электрических контактов. В зависимости от конструкции они позволяют фиксировать местоположение излучающего объекта по одной и двум координатам. Их спектральная область чувствительности может быть расширена за счет примесного поглощения.

Использование слоёв теллурида кадмия для создания на их основе светоприёмных элементов ПЧФ стимулируется, с одной стороны, тем, что кристаллы СсГГе, являясь прямозонными полупроводниками, обладают высокой чувствительностью к свету в спектральном диапазоне, соответствующем оптимальному значению для солнечных элементов. Кроме того, их свободные носители заряда имеют сравнительно высокие значения подвижности в области высоких температур. С другой стороны, из всех широкозонных соединений А2Вб кристаллы СсГГе можно с одинаковым успехом получать как п-, так и р-типа проводимости. Отмеченные достоинства СсГГе широко используются для создания солнечных элементов, детекторов радиационных излучений и ИК- фотоприёмников. Однако отсутствуют данные о применении кристаллов СсГГе для изготовления на их основе светоприёмных элементов для ПЧФ.

Исходя из выше изложенного, разработка технологии получения и одновременного легирования мелкой донорной примесью фотопроводящих слоёв СсГГе для светоприёмных элементов ПЧФ и исследование влияния технологических факторов на их выходные характеристики с целью коррекции и оптимизации параметров является актуальной задачей.

Цель работы: Изучение условий получения и одновременного легирования в квазизамкнутом объёме (КО) слоёв СсГГе на стеклянных и (0001) АЬОз подложках как основы для светоприёмных элементов ПЧФ; исследование влияния технологических факторов на электрофизические свойства слоёв пСс!Те:1п и выходные характеристики созданных на их основе ПЧФ; установление механизма токопрохождения через слои пСс!Те:1п при широкомасштабном изменении напряженности внешнего электрического поля; разработка и изготовление на основе слоёв пСс!Те:1п светоприёмных элементов для 4-х и 5-ти контактных ПЧФ; исследование выходных характеристик ПЧФ с целью коррекции и оптимизации их параметров.

Научная новизна работы определяется следующими новыми результатами:

1. Определены оптимальные условия получения и одновременного легирования в квазизамкнутом объёме слоев пСс1Те:1п как основы для светопри-ёмных элементов ПЧФ.

2. Установлено, что перенос носителей заряда в пленочных сэндвич - структурах 1п-пСс1Те:1п-8п02 при напряжённостях электрического поля Е > 10 В/см ограничивается объёмным зарядом инжектированных из 1п-контакта электронов, захваченных ловушечным уровнем Е1= Ес - 0,26 эВ с плотностью 1Чг=1014 см"3, а токопрохождение в планарных структурах 1п-пСс1Те:1п-1п ограничивается до момента развития токовой неустойчивости 8-типа межкристаллическими потенциальными барьерами высотой еФ = 0,3 эВ, располагаемыми вдоль линий тока на расстоянии » 50 нм друг от друга.

3. Показано, что электрическое переключение 8-типа в слоях пСёТе:1п, наблюдаемое в диапазоне напряженностей электрического поля 103-т-104 В/см, имеет тепловую природу.

4. Впервые установлено, что светоприёмные элементы на основе однородных фотопроводящих слоёв пСс!Те:1п в форме диска с четырьмя квадратно расположенными электрическими контактами обладают позиционной чувствительностью к локальной засветке.

5. Показано, что распределение чувствительности по площадке светоприём-ного элемента 4-х контактных ПЧФ на основе однородных слоёв пСс!Те:1п по форме, знаку выходного напряжения, а также зависимости его величины от толщины слоёв, интенсивности их локальной засветки и величины входного тока соответствуют теоретическим расчётам.

6. Впервые установлена корреляция формы полярных диаграмм чувствительности 4-х контактных ПЧФ со степенью неоднородности слоёв пСс1Те:1п приёмных элементов, являющаяся основой способа неразру-шающего контроля однородности полупроводниковых слоёв.

7. Предложена физическая модель, объясняющая координатную зависимость выходного сигнала 4-х контактного ГТЧФ, основанная на представлении о возникновении под действием приложенного напряжения электрического диполя в области оптического возбуждения светоприёмного элемента пСс!Те:1п.

8. Впервые установлено, что светоприёмные элементы на основе однородных фотопроводящих слоёв пС(1Те:1п в форме диска с нанесёнными по определенной схеме пятью электрическими контактами позволяют регистрировать положение пятна локальной засветки по двум координатам.

9. Показано, что выходные напряжения 5-ти контактных ПЧФ на основе слоёв пСс!Те:1п линейно возрастают с величиной входного тока и интенсивностью локальной засветки светоприёмных элементов пС<1Те:1п и тем самым согласуются с теоретическими расчетами.

Практическая значимость работы состоит в том, что:

1. Определены оптимальные условия получения и одновременного легирования в квазизамкнутом объёме слоёв пС<1Те:1п для светоприёмной основы ПЧФ.

2. Из однородных слоёв пСс!Те:1п изготовлены светоприёмные элементы для 4-х и 5-ти контактных ПЧФ, позволяющие регистрировать положение пятна локальной засветки по одной и двум координатам и обладающие удельной интегральной чувствительностью до 0,63 В/(мкА-мВт) и

ПО мВ

172-соответственно. мм■мкА •мВт

3. На основе исследований выходных характеристик 4-х контактных ПЧФ, изготовленных из слоёв пСс!Те:1п, разработан на уровне изобретения способ неразрушающего контроля однородности полупроводниковых слоёв.

4. В результате исследования 8-переключения слоев пС<1Те:1п в низкоомное состояние разработан на уровне изобретения способ установления теплового механизма переключения полупроводниковых образцов в низкоомное состояние.

5. Установлена возможность управления параметрами Б-переключения слоев пСс1Те:1п в низкоомное состояние посредством изменения интенсивности света из спектральной области, соответствующей краю собственного поглощения, что может быть использовано для создания на их основе фотореле.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Оптимальными технологическими условиями получения слоев пСс1Те:1п в квазизамкнутом объёме на стеклянных подложках для светоприёмных элементов ПЧФ является температурный режим: Ти=550 °С, Тп=450 °С и Тл=450 °С.

2. Равновесная концентрация основных носителей заряда, их подвижность и время жизни, а также форма спектральных характеристик фототока светоприёмных элементов на основе слоев пСс1Те:1п определяется температурой источника легирующей 1п-примеси.

3. Слои пСс1Те:1п, полученные в квазизамкнутом объёме на стеклянных подложках, характеризуются существованием в них межкристаллических потенциальных барьеров высотой 0,3 эВ и ловушечных уровней Е^ Ес -0,26 эВ с концентрацией Н1=1014 см"3.

4. Механизм развития токовой неустойчивости Б-типа в слоях пС<1Те:1п связан с тепловым разогревом образцов. Параметрами переключения образцов в низкоомное состояние можно управлять путем их возбуждения светом из спектральной области, соответствующей краю собственного поглощения.

5. Основой разработанного на уровне изобретения способа определения теплового механизма переключения полупроводникового материала в низ-коомное состояние является равенство пороговых значений напряжения и тока переключения в стационарном режиме с их эффективными значениями в динамическом режиме.

6. Светоприёмные элементы на основе однородных полупроводниковых слоев пСс!Те:1п в форме диска с квадратно расположенными четырьмя электрическими контактами обладают позиционной чувствительностью к локальной засветке и могут использоваться для изготовления однокоор-динатных ПЧФ.

7. Основой разработанного на уровне изобретения способа неразрушающего контроля однородности полупроводниковых слоев может служить зависимость от неё формы полярных диаграмм чувствительности 4-х контактных ПЧФ.

8. Координатная зависимость величины выходного сигнала 4-х контактного ПЧФ определяется влиянием электрического диполя, образующегося в области оптического возбуждения светоприёмного элемента пСсГГё:1п под действием приложенного напряжения.

9. Светоприёмные элементы на основе однородных полупроводниковых слоев пСсГГе:1п в форме диска с нанесёнными по определенной схеме пятью электрическими контактами позволяют регистрировать положение пятна локальной засветки по двум координатам и могут использоваться для изготовления двухкоординатных ПЧФ.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на 1-й Украинской научной конференции по физике полупроводников (с международным участием), Одесса, 10-14 сентября 2002 г.; III Международной научно-практической конференции, Математическое моделирование в образовании, науке и производстве, Тирасполь, 17-20 сентября 2003 г.; В1Т+ IV

International Conference on Information Technologies 2004, Chisinau, 3-7 May, 2004 г.; Научной сессии МИФИ-2005, Москва, 24-28 января 2005 г.; IV Международной научно-практической конференции, Математическое моделирование в образовании, науке и производстве, Тирасполь, 5-9 июня 2005 г.; Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам "Ломоносов-2006", Москва, 12-15 апреля 2006 г.; 5-й Всероссийской молодежной научной школе, Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение, Саранск, 3-6 октября 2006 г.; V Международной конференции, Математическое моделирование в образовании, науке и производстве, Тирасполь, 3-6 июня 2007 г; физических семинарах физико-математического факультета Приднестровского государственного университета им. Т.Г. Шевченко и ежегодных конференциях профессорско-преподавательского коллектива, Тирасполь 2003 — 2008 г.г., научном семинаре Центра оптоэлектроники Академии наук Республики Молдова, Кишинёв, 14 марта 2008 г.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ:

1. Исследованы технико-технологические условия получения термическим напылением в квазизамкнутом объёме на аморфных стеклянных и кристаллических сапфировых подложках легированных слоёв пСсГГе:1п как основы для светоприёмных элементов ПЧФ.

2. Установлена связь основных электрофизических параметров слоёв пСс!Те:1п с технологической температурой Тл соиспарения 1п-примеси. Они в основном определяются особенностями формирования в СсГГе локальных центров на основе собственных дефектов и атомов индия: при Тл< 450 °С в слоях образуются преимущественно центры 1пссь

часть из которых при Тл > 450 °С формирует комплексы (Ус<Дпси ) акцепторного типа, компенсирующие свободные центры мелких доноров 1пСс1

3. На основании исследования В АХ пленочных планарных структур 1п-пСс!Те:1п- 1п установлено, что до развития в них токовой неустойчивости Б-типа перенос носителей заряда ограничивается межкристаллическими потенциальными барьерами высотой еФ = 0,3 эВ, располагаемыми вдоль линий тока на расстоянии « 50 нм друг от друга.

4. На основании исследования ВАХ пленочных сэндвич - структур 1п-пСсГГе:1п- Бп02 установлено, что до развития в них токовой неустойчивости 8-типа перенос носителей заряда при напряжённостях электрического поля Е >

10" В/см ограничивается объёмным зарядом электронов, инжектированных из 1п-контакта и захваченных ловушечным уровнем Е^ Ес - 0,26 эВ с концентрацией Н~1014 см"3.

5. В области температур 20 -г- 120 °С и напряженностей электрического поля

ЮЧЮ4 В/см на ВАХ слоёв пСсГГе:1п обнаружено и изучено переключение 8-типа. На основе зависимостей мощности и порогового поля переключения от толщины, удельного сопротивления и температуры слоёв, а также от теплопроводности подложечного материала обоснован тепловой механизм токовой неустойчивости в слоях пСёТе:1п. Параметрами переключения Э - типа образцов пСс!Те:1п можно управлять путем их возбуждения светом из спектральной области края собственного поглощения СсГГе.

6. Разработаны лабораторные макеты 4-х и 5-ти контактных ПЧФ на основе однородных полупроводниковых слоёв пСс!Те:1п с определённой схемой расположения и коммутации электрических контактов.

7. Показано, что 4-х контактные ПЧФ на основе однородных полупроводниковых слоёв пСс1Те:1п могут использоваться как датчики углового и линейного смещений светоизлучающих объектов с удельной интегральной чувствительностью 0,63 В/(мкА-мВт), входным сопротивлением 0,5ч-2 МОм и линейной зависимостью выходных напряжений от входного тока и интенсивности локальной засветки фотоприёмного элемента.

8. Установлена корреляция формы полярных диаграмм чувствительности 4-х контактных ПЧФ со степенью неоднородности слоёв пСс!Те:1п све-топриёмных элементов. На этой основе найдено техническое решение и зарегистрирован патент на изобретение "Способ неразрушающего контроля однородности полупроводниковых слоёв по составу и толщине".

9. Предложена физическая модель, объясняющая координатную зависимость выходного сигнала 4-х контактного ПЧФ, основанная на представлении о возникновении под действием приложенного напряжения электрического диполя в области оптического возбуждения светопри-ёмного элемента пСс!Те:1п.

10.Показано, что 5-ти контактные ПЧФ на основе однородных полупроводниковых слоёв пСс!Те:1п в форме диска радиусом Я могут использоваться как двухкоординатные датчики линейных смещений светоизлучающих объектов с максимальной чувствительностью 172

-—-в области светоприёмного элемента радиусом г0 = 0,2611, мм•мкА •мВт а как однокоординатные датчики линейных смещений светоизлучаю-щих объектов - в области координат светового зонда у/Я = (-0,75 40,75). Выходные сигналы 11х и 11у линейно возрастают с величиной входного тока и интенсивностью локальной засветки светоприёмных элементов пСс!Те:1п.

В заключение считаю своим приятным долгом выразить глубокую благодарность научному руководителю доктору физико-математических наук, профессору Эдуарду Александровичу Сенокосову за постоянное внимание и помощь при выполнении данной работы.

Также выражаю искреннюю благодарность сотрудникам кафедры твердотельной электроники и микроэлектроники ПГУ им. Т.Г. Шевченко, кандидату физико-математических наук, доценту кафедры теоретической физики ПГУ им. Т.Г. Шевченко Рустаму Ангамовичу Хамидуллину и старшему научному сотруднику НИЛ "Физики полупроводников" Молдавского Госуниверситета, кандидату физико-математических наук Владимиру Михайловичу Фёдорову за помощь, оказанную при выполнении данной работы.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

1. Функциональные возможности фотоприёмников на основе низкоомных полупроводниковых плёнок / A.A. Клюканов, Э.А. Сенокосов, В.В. Со-рочан и др. // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. -2003.-№1.-С. 49-51.

2. Двукоординатные фотодатчики на основе однородных проводящих полупроводниковых плёнок / A.A. Клюканов, Э.А. Сенокосов, В.В. Соро-чан и др. // ЖТФ. - 2003. - Т. 73, вып. 5. - С. 123-125.

3. Сенокосов Э.А., Сорочан В.В., Бурдиян И.И. Электрическая модель и свойства фотоприёмников на основе низкоомных полупроводниковых плёнок nCdTe // Математическое моделирование в образовании, науке и производстве: Материалы III Международной научно-практической конференции. - Тирасполь, 2003. — С. 104-105.

4. Патент № 262 ПМР. Способ контроля качества полупроводниковой пленки / Э.А. Сенокосов, В.В. Сорочан, Л.Д. Цирулик. - 2004.

5. Сенокосов Э.А., Сорочан В.В., Бурдиян И.И. Исследование эффекта электрического переключения в толстых слоях nCdTe:In // ABSTRACTS on BIT+ IV International Conference on Information Technologies. - Chisi-nau, 2004.-P. 159.

6. Сенокосов Э.А., Сорочан B.B. Позиционно-чувствительные фотоприемники на основе слоёв nCdTe:In // Вестник Приднестровского университета. - 2004. - №1(19). - С. 13-16.

7. Сенокосов Э.А., Сорочан В.В., Бурдиян И.И. Исследование эффекта электрического переключения в толстых слоях nCdTe:In // Вестник Приднестровского университета. - 2004. — №1(19). — С. 9-12.

8. Сенокосов Э.А., Сорочан В.В. Выходные характеристики позиционно-чувствительных фотоприемников на основе слоёв CdTe:In //Вестник Приднестровского университета. - 2004. - №2(20). - С. 105-109.

9. Сенокосов Э.А., Макаревич А.Л., Сорочан В.В. Электрические переключатели на основе поликристаллических слоев пСсГГе:1п, управляемые ИК-светом //Научная сессия МИФИ-2005: Сборник научных трудов. -2005. - Т. 1.- С. 86-87.

10. Сенокосов Э.А., Сорочан В.В., Макаревич А.Л. Тепловая модель электрической неустойчивости с 8-образными вольт-амперными характеристиками в слоях пСсГГе:1п // Математическое моделирование в образовании, науке и производстве: Материалы IV Международной научно-практической конференции. — Тирасполь, 2005. — С. 103-104.

11. Патент № 298 ПМР. Способ отбора полупроводникового материала для тепловых переключающих элементов / Э.А. Сенокосов, В.В. Сорочан. — 2005.

12. Сенокосов Э.А., Макаревич А.Л., Сорочан В.В. Электрическая неустойчивость в слоях пСсГГе:1п с 8 -образными вольт - амперными характеристиками // Известия ВУЗов. Физика. - 2005. - №6. - С. 28-30.

13. Сенокосов Э.А., Макаревич А.Л., Сорочан В.В. Исследование механизма переключения в слоях пСсГГе:1п // Известия вузов. Электроника. — 2005. -№6.-С. 41-45.

14. Сенокосов Э.А., Сорочан В.В. Характеристики позиционно-чувствительных фотоприемников на основе слоёв пСс!Те:1п // Прикладная физика. - 2006. - №2. - С. 77-80.

15. Сенокосов Э.А., Сорочан В.В. О механизме электрического переключения Б-типа в слоях пСсГГе:1п // Ломоносов-2006: Сборник тезисов Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам. - М., 2006. - Т. 2. - С. 163-164.

16. Сенокосов Э.А., Сорочан В.В. Позиционно-чувствительные фотоприемники на основе слоёв пСсГГе:1п // Ломоносов-2006: Сборник тезисов Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам. — М., 2006. - Т. 2. - С. 162-163.

17. Сенокосов Э.А., Сорочан В.В. Координатно-чувствительные фотоприемники на основе полупроводниковых слоёв пСс1Те:1п // Материалы на-но-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение: Сборник трудов 5-й Всероссийской молодежной научной школы. - Саранск, 2006. - С. 130.

18. Сенокосов Э.А., Сорочан В.В. Модель токопрохождения в слоях пСёТе:1п до возникновения токовой неустойчивости // Математическое моделирование в образовании, науке и производстве: Тезисы V Международной конференции. - Тирасполь, 2007. - С. 107-108.

19. Сенокосов Э.А., Сорочан В.В. Позиционно-чувствительные фотоприёмники на основе однородных полупроводниковых слоёв // Социогуманитарные и естественнонаучные проблемы устойчивого развития: Приднестровье: Сб. статей. По РАЕН. - Издательство ПТУ, 2008. - вып. 2. - С. 87-96.

165

1. Марченко А.Н., Свечников С.В., Смовж А.К. Полупроводниковые сенсорные потенциометрические элементы. - М.: Радио и связь, 1988. — 192 с.

2. Соболева Н.А., Меламид А.Е. Фотоэлектронные приборы. М.: Высшая школа, 1974.- 351 с.

3. Полупроводниковые фотоприемники и преобразователи излучения / Под ред. А.И. Фримера, И.И. Таубкина. М.: Мир, 1965. - 215 с.

4. A position-sensitive MOS device using lateral photovoltaic effect / H. Niu, C. Aoki, T. Matsuda et al. // Jap. J. Appl. Phys. 1987. - V. 26, № 1. -P. L35-L37.

5. A.C. № 1436796 СССР. Устройство для регистрации слабых световых сигналов / Э.А. Сенокосов, А.А. Клюканов, А.Н. Усатый и др. // Б.И. -1988.-№42.

6. А.С. №1499119 СССР. Устройство для определения координаты светового пятна / А.А. Клюканов, Э.А. Сенокосов, А.Н. Усатый, В.М. Федоров//Б.И. 1989. - №29.

7. А.С. №1528253 СССР. Способ измерения спектрального распределения стационарной фотопроводимости полупроводников / Э.А. Сенокосов, Д.А. Шербан, А.А. Клюканов и др. // Б.И. 1989. - №46.

8. Шалимова К.В., Дмитриев В.А. Изменение типа стабильной структуры в ряду соединении АПВ1У// Кристаллография. 1972. - Т. 17, вып.З. — С. 541-544.

9. Получение пленок теллурида кадмия гексагональной модификации / К.В. Шалимова, О.С. Булатов, Э.Н. Воронков и др. // Кристаллография. 1957. - Т.И, вып.З. - С. 480-483.

10. Zanio К. Cadmium telluride // Semiconductors and semimetals. New York: Academic Press, 1978. - V.13.-235 p.

11. Straus A.J. The physical properties of cadmium telluride // Rev. Phys. Appl. -1977.-V.12.-P. 167-184.

12. Bhargava R.N. The role of impurities in refined ZnSe and other II VI semiconductors // J. Cryst. Growth. - 1982. - V.59. - P. 15 - 26.

13. Физико-химические свойства полупроводниковых веществ: Справочник. -М.: Наука, 1979.-339 с.

14. Основы оптоэлектроники / Я. Суэмацу, С. Катаока, К. Кисино и др. // М.: Мир, 1988.-288 с.

15. Баранский П. И., Клочков В. П., Потыкевич И.В. Полупроводниковая электроника: Справочник. Киев: Наукова думка, 1975. - 704 с.

16. Милне А., Фойхт Д. Гетеропереходы и переходы металл-полупроводник. -М.: Мир, 1975.-432 с.

17. Straus A.J. The physical properties of cadmium telluride // Rev. Phys. Appl. — 1977.-V. 12.-P. 167-184.

18. Samimi M., Biglari В., Hage-Ali M. About the origin of the 0,15 to 0,20 eV defect level in cadmium telluride // Phys. Status Solidi A. 1987. - V. 100. -P. 251-258.

19. Горюнова H. А. Сложные алмазоподобные полупроводники. M.: Сов. радио, 1968.-268 с.

20. Усатый А.Н. Получение и исследование толстых монокристаллических слоев ZnTe и пленочных гетеропереходов ZnTe CdSe: Автореф. дис. . канд. физ.-мат. наук. - Кишинев: КГУ, 1980. - 16 с.

21. Seto S., Yamada S., Suzuki К. Structural and optical characterizations of CdTe on GdS grown by hot-wall vacuum evaporation // Sol. Energ. Mater. Sol. Cell. 2001. -V. 67. -P. 167-171.

22. OMVPE growth of CdTe ZnTe superlattices / D.W. Kisker, P.H. Fuoss, J.J. Krajewaki et al. // J.Cryst.Growth. - 1988. - V. 86. - P. 210 - 216.

23. Bicknell R.N., Myers Т.Н., Schetzina J.F. Growth of CdTe films on alternative substrates by molecular beam epitaxy // J. Vac. Sci. Technol. A. -1984. -V.2. P. 423 - 426.

24. Improved performance of CdTe thin film solar cells through controlling the initial stage of the CdTe layer deposition by close-spaced sublimation / T. Okamoto, Y. Harad, A. Yamada et al. // Sol. Energ. Mater. Sol. Cell. -2001.-V. 67.-P. 187-194.

25. Зверев M., Иванов С., Олихов И. Полупроводниковые лазеры с электронно-лучевой накачкой // Электроника. 2006. - Вып.4. - С. 66-69.

26. Suzuki К., Ema Y., Hayashi Т. Formation and properties of very high-conductivity CdTe film made by evaporation // J. Appl. Phys. 1986. -V. 60.-P. 4215-4217.

27. Палатник JI.C., Сорокин Б.К. Влияние подложек на фотоэдс в пленках CdTe // ФТТ. 1966. - Т.8, вып.9. - С. 2795-2797.

28. Айтхожин С.А., Темиров Ю.Ш. Получение монокристаллических пленок CdTe методом конденсации из паровой фазы в потоке водорода // Кристаллография. 1970. - Т. 15, вып.6. - С. 1057-1059.

29. Bicknell R.N., Myers Т.Н., Schetzina J.F. Growth of CdTe films on alternative substrates by molecular beam epitaxy // J. Vac. Sci. Technol. A. 1984. -V.2.-P. 423-426.

30. Growth of CdTe films on sapphire by molecular beam epitaxy / Т.Н. Myers, Lo. Yawcheng, R.N. Bicknell et al. // Appl. Phys. Lett. 1983. - V.42. -P. 247 - 248.

31. Properties and application of CdTe/sapphire epilayers grown by molecular beam epitaxy / Т.Н. Myers, N.C. Giles-Taylor, R.W. Yanka et al. // J. Vac. Sci. Technol. 1985. -V. A3, № 1. -P. 71-75.

32. Thickness-dependence of stoichiometry and microstructure characteristics in correlation with conductivity type of CdTe films / A.A. Ramadan, A. Abd-El

33. Mongy, I.S. Ahmed Farag et al. // Thin Solid Films. 2003. - V. 423. -P. 146-152.

34. Калинкин И.П., Алесковский В.Б., Симашкевич A.B. Эпитаксиальные пленки соединении А2В6. Ленинград: ЛГУ, 1978. - 312 с.

35. Вакуумное нанесение пленок в квазизамкнутом объёме / Ю.З. Бубнов, М.С. Лурье, Ф.Г. Старое и др. М.: Сов. радио, 1975. - 161 с.

36. Синтез эпитаксиальных пленок CdTe / Ю.К. Ежовский, И.П. Калинкин, К.К. Муравьева и др. // Изв. АН СССР. Неорган, матер. 1973. - Т. 9, вып.7.-С.1115-1120.

37. Беляев А.П., Рубец В.П. Гетероэпитаксия полупроводниковых соединений AnBVI на охлажденной подложке // ФТП. 2001. - Т. 35, вып.З. -С. 294 -297.

38. Сенокосов Э.А. Получение и физические процессы в монокристаллических слоях и пленочных гетеропереходах соединений А2В6 на сапфире: Дис. докт. физ.-мат. наук. Кишинев: КГУ, 1989. — 426 с.

39. Rusu М., Nicolaescu I.I., Rusu G.G. Influence of deposition conditions on the structural characteristics of sublimated CdTe thin films // Appl. Phys. A. — 2000.-V.70.-P. 565-571.

40. Jacome C.E., Florez J.M., Gordillo G. Study of electrical transport properties in polycrystalline CdTe thin films // Thin Solid Films. 2001. - V.396. -P. 255-261.

41. Large grain size CdTe films grown on glass substrates / O. Zeiaya, F. Sunchez-Sineneio, J.G. Mendoza-Alvarez et al. // J. Appl. Phys. 1988. -V. 63, №2.-P. 410-413.

42. Structural characterization of CdTe thin films developed on metallic substrates by close spaced sublimation / G.P. Hernandez, X. Mathew, J.P. Enriquez et al.//J. Mater. Sci. 2004. - V. 39. -P. 1515-1518.

43. Heavily doped CdTe films grown by close-spaced vapor transport technique combined with free evaporation / R. Castro-Rodriguez, M. Zapata-Torres, A. Zapata-Navarro et al. // J. Appl. Phys. 1996. - V. 79, № 1. - P. 184-187.

44. Панчук О.Э., Фейчук П.И., Шербан Г.П. Электропроводность CdTe легированного индием при высоких температурах // Изв. АН СССР. Неорган. матер. 1983. -Т.19, вып.З. - С. 362-365.

45. Deep level structure and compensation mechanism in In-doped CdTe crystals / T. Ido, A. Heurtel, R. Triboulet et al. // J. Phys. Chem. Sol. 1987. - V.48. -P. 781 -790.

46. Suzuki Т., Ema Y., Hayashi T. In doping in CdTe films by co-evaporation of CdTe and In // Jap. J. Appl. Phys. 1987. - V.26. - P. 2009 - 2014.

47. Лазерные экраны из монокристаллических пленок ZnSe и ZnTe, выращенных на сапфире / А. В. Дуденкова, А.С. Насибов, Э.А. Сенокосов и др. // Квантовая электроника. 1981. - Т. 8, №6. - С. 1380-1382.

48. Кухаркин Е. С. Электрофизика информационных систем. — М.: Высшая школа, 2001.-643 с.

49. Об участии плазмонов в излучении ЭДП эпитаксиальных слоёв ZnSe /Мьен By Зоан, Э.А. Сенокосов, В.Г. Стойкова и др. // ФТП. 1985.I

50. Т. 19, вып.9.-С. 1571 1576.

51. Клюканов А.А., Сенокосов Э.А. Многоплазмонная люминесценция невырожденной ЭДП в полупроводниках при высоком уровне возбуждения // ФТП. 1987. - Т.21, вып. 11. - С. 2103 - 2106.

52. Многоплазмонные оптические переходы в невырожденной ЭДП прямо-зонных полупроводников / B.C. Вавилов, А.А. Клюканов, Э.А. Сенокосов и др. // ФТТ. 1988. - Т.ЗО, вып.2. - С. 614 - 617.

53. Беляев А. П., Рубец В.П., Нуждин М.Ю. Электрические свойства пленок теллурида кадмия, синтезированных в тепловом поле градиента температуры // ФТП. 2003. - Т. 37, вып. 6. - С. 671-673.

54. Rakhshani А.Е., Makdisi Y. Detailed Study of band-gap energy levels in CdTe films electrodeposited from chlorine-containing solutions // Phys. Stat. Sol. A. 2000. - V. 179. - P. 159 - 170.

55. Rakhshani A.E. Photo-induced current transient spectroscopy (PICTS) of deep levels in electrodeposited CdTe films // Phys. Stat. Sol. A. 1998. -V. 169.-P. 85-96.

56. Kim M.D., Kang T.W., Kim T.W. Hydrogenation and annealing behaviors of deep levels in strained CdTe(l 1 l)/GaAs(100) heterostructures // J. Appl. Phys. 1998.-V. 83.-P. 349-352.

57. Kim M.D., Kang T.W., Kim T.W. Hydrogenation behavior of deep levels in nominally undoped p-CdTe epilayers grown by molecular beam epitaxy // Solid State Commun. 1996. - V. 99. - P. 117-121.

58. Kim M.D., Kang T.W., Kim T.W. Hydrogenation and annealing effects on the deep levels and acceptor neutralization in p-CdTe // Appl. Surf. Sci. -1999.-V. 137.-P. 57-60.

59. Матвеев O.A., Терентьев А.И. Самокомпенсация в CdTe<Cl> в условиях фазового равновесия кристалл-пар кадмия(теллура) // ФТП. 1998. — Т. 32, вып. 2.-С. 159-163.

60. Defect engineering in CdTe, based on the total energies of elementary defects / V. Babentsov, V. Corregidor, K. Benz et al. // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. 2001. - V. A 458. - P. 85 - 89.

61. Deep energy levels in CdTe and CdZnTe / A. Castaldini, A. Cavallini, B. Fraboni et al. // J. Appl. Phys. 1998. - V. 83. - P. 2121 - 2126.

62. CdTe detectors response to irradiation with high-energy gamma-rays / P. Chirco, E. Caroli, A. Cavallini et al. // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2000. -V. 47.-P. 2078-2083.

63. Lewandowski A. C., McKeever S. W. S. Trapping parameters in CdTe single crystals determined by thermally stimulated conductivity // J. Appl. Phys. -1990. V.68, № 5. - P. 2196-2205.

64. Defects in CdTe and CdbxZnxTe / D. M. Hofmann, W. Stadler, P. Christmann et al. //Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. 1996. - V. A 380. - P. 117-120.

65. Chian-ping Ye, Joseph H. Chen. Studies of defects in n-type CdTe by charge transient spectroscopy // J. Appl. Phys. 1990. - V. 67, № 5. - P. 2475-2481.

66. Rakhshani A.E. CdTe films electrodeposited from chlorine-containing solutions // J. Phys. Condens. Matter. 1999. - V. 11. - P. 9115-9126.

67. Investigation of compensation defects in CdTe:Cl samples grown by different techniques / C. Eiche, D. Maier, D. Sinerius et al. // J. Appl. Phys. 1993. -V. 74.-P. 6667-6670.

68. Thermally stimulated currents in CdTe polycrystalline films / R. Ramirez-Bon, F.J. Espinoza-Beltran, O. Vigil et al. // J. Appl. Phys. 1995. - V. 78. -P. 3908-3911.

69. Агринская H. В., Аркадьева E. H., Матвеев О. А. Оптическое поглощение, связанное с дефектами решетки в кристаллах CdTe // ФТП. 1970. -Вып. 2. - С. 370-372.

70. Time-resolved photocurrent and electric field measurement in high resistivity CdTe / G. Gghislotti, S. Pietralunga, L. Ripamonti et al. // J. Appl. Phys. -2000. V.87, № 1. - P. 322-228.

71. Indium dopant behaviour in CdTe single crystals / P. Fochuk, O. Panchuk, P. Feychuk et al. // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. 2001. - V. A 458. -P. 104-112.

72. Complex formation at indium donors in p-CdTe / U. Reislohner, N.Achtziger, M. Rub et al. // J. Cryst. Growth. 1996. - V. 159. - P. 372-375.

73. Comparison of electrical and luminescence data for the A center in CdTe /A. Castaldini, A. Cavallini, B. Fraboni et al. // Appl. Phys. Lett. 1996. -V. 69.-P. 3510-3512.

74. Compensation and deep levels in II-VI compounds / A. Castaldini, A. Cavallini, B. Fraboni et al. // Mater. Sci. Eng. B. 1996. - V. 42. - P. 302-305.

75. Investigation of compensation defects in CdTeiCl samples grown by different techniques / C. Eiche, D. Maier, D. Sinerius et al. // J. Appl. Phys. 1993. -V. 74.-P. 6667-6670.

76. Analysis of photoinduced current transient spectroscopy (PICTS) data by a regularization method / C. Eiche, D. Maier, M. Schneider et al. // J. Phys. Condens. Matter. 1992. - V. 4. - P. 6131-6140.

77. Characterization of CdTeiCl crystals grown under microgravity conditions by time dependent charge measurements (TDCM) / C. Eiche, W. Joerger, M. Fiederle et al. // J. Cryst. Growth. 1996. - V. 166. - P. 245-250.

78. Evidence of a deep donor in CdTe / T.A. Kuhn, W. Ossau, A. Waag et al. // J. Cryst. Growth. 1992. - V. 117. - P. 660-665.

79. Hole traps in p-type electrochemically deposited CdTe thin films / S.S. Ou, A. Bindal, O.M. Stafsudd et al. // J. Appl. Phys. 1984. - V. 55. - P. 1020-1022.

80. Shallow levels in the band gap of CdTe films deposited on metallic substrates / X. Mathew, J.R. Arizmendi, J. Campos et al. // Sol. Energy Mater. Sol. Cells.-2001.-V. 70.-P. 379-393.

81. Chian-ping Ye, Joseph H. Chen. Studies of defects in n-type CdTe by charge transient spectroscopy // J. Appl. Phys. 1990. - V.67, № 5. - P. 2475-2481.

82. Investigation of defects in THM grown cadmium telluride after irradiation damaging / M. Samimi, B. Biglari, M. Hage-Ali et al. // J. Cryst. Growth. -1985.-V. 72.-P. 213-215.

83. Байдуллаева А., Власенко А.И., Мозоль П.Е. Влияние различных видов обработки поверхности на фотоэлектрические и оптические свойства CdTe // ФТП. 1997. - Т. 31, вып. 12.-С. 1428-1430.

84. Oliver M.R., McWhorter A.L., Foyt A.G. Curent runaway and avalanche effects in nCdTe // Appl. Phys. Lett. 1967. - V.l 1, № 4. - P. 111-113.

85. Горбачев B.B., Спицына Л.Г. Физика полупроводников и металлов. М.: Металлургия, 1976. - 368 с.

86. Бонч-Бруевич В.Л., Звягин И.П., Миронов А.Г. Доменная электрическая неустойчивость в полупроводниках. -М.: Наука, 1972. 414 с.

87. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С. Г. Физика полупроводников. — М.: Наука, 1977.-672 с.

88. Дымко Л. Н., Кица М.С, Лихобабин Н.П. Исследование эффекта переключения в монокристаллах CdTe // Физическая электроника. 1987. -№ 34. - С. 33-36.

89. Создание переключающих элементов с памятью на основе кристаллов CdTe / А. Байдуллаева, А.И. Власенко, В.А. Гнатюк и др. // Техника и конструирование в электронной аппаратуре. 2001. - №3. — С. 36-37.

90. Палатник Л. С., Копач Т. И. Эффекты переключения и памяти в монокристаллических пленках CdTe // Микроэлектроника. 1977. - Т.6, № 2. -С. 193-195.

91. Дидковский А.П., Хиврич В.И. Эффекты переключения и памяти в CdTe // ФТП. 1974. - Т. 8, № 5. - С. 990—992.

92. Агринская Н. В., Алексееенко М. В., Матвеев О.А. Явление формовки и переключения в кристаллах CdTe // ФТП. 1975. — Т. 9, № 10. — С. 1962—1965.

93. Агринская Н. В., Алексееенко. М. В., Матвеев О.А. Эффект переключения в компенсированных монокристаллах теллурида кадмия // ФТП. -1975. Т. 9, № 3. - С. 519—523.

94. Flexible large area thin film position sensitive detectors / E. Fortunato, I. Ferreira, F. Giuliani et al. // Sensors and Actuators. 2000. - V.86. -P. 182-186.

95. New insights on large area flexible position sensitive detectors / D. Brida, E. Fortunato, H. Aguas et al. // J. Non-Crystalline Solids. 2002. - V.299-302. -P. 1272-1276.

96. Сергеев C.A. Получение и электрофизические свойства эпитаксиальныхслоев CdS/Al2C>3 и пленочных гетеропереходов pZnTe-nCdS: Дис.канд. физ.-мат. наук. Кишинев: КГУ, 1986. - 216 с.

97. Фрайден Дж. Современные датчики: Справочник. М.: Техносфера, 2005.-588 с.

98. Lopez-Otero A. Hot wall epitaxy // Thin Solid Films. 1978. - V.49. - P. 357.

99. Сенокосов Э.А., Сорочан B.B. Выходные характеристики позиционно-чувствительных фотоприемников на основе слоев CdTe:In // Вестник ПТУ. 2004. - №2(20). - С.105-109.

100. Физические величины: Справочник / Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. -М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.

101. Палатник JI.C., Папиров И.И. Эпитаксиальные пленки. М.: Наука, 1971.-480 с.

102. Рост кристаллов. Теория роста и методы выращивания кристаллов / Под ред. К. Гудмана. -М.: Мир, 1977. 363 с.

103. Шалимова К.В., Воронко Э.М. О вакуумной конденсации сильно диссоциирующих соединений // Ж. физ. химии. 1967. - Т.41, вып.7. -С. 1822-1823.

104. Gordillo G., Florez J.M., Hernandez L. C. Preparation and characterization of CdTe thin films deposited by CSS // Solar Energy Materials and Solar Cells.- 1995.-V.37.-P. 273-281.

105. Физика и химия соединений AnBVI / Пер. с англ. под ред. С. А. Медведева. М.: Мир, 1970. - 624 с.

106. Сенокосов Э.А., Макаревич A.JL, Сорочан В.В. Исследование механизма переключения в слоях nCdTe:In // Известия вузов. Электроника. 2005. -№ 6.-С. 41-45.

107. Павлов Л.П. Методы определения основных параметров полупроводниковых материалов. М.: Высшая школа, 1975. - 206 с.

108. Функциональные возможности фотоприёмников на основе низкоомных полупроводниковых плёнок / А.А. Клюканов, Э.А. Сенокосов, В.В. Сорочан и др. // Технология и конструирование в электронной аппаратуре.- 2003. — №1. С. 49-51.

109. Двукоординатные фото датчики на основе однородных проводящих полупроводниковых плёнок / А.А. Клюканов, Э.А. Сенокосов, В.В. Сорочан и др. // ЖТФ. 2003. - Т. 73, вып. 5. - С. 123-125.

110. Матвеев О. А., Терентьев А. И. Самокомпенсация в области собственной проводимости CdTe:Cl в условиях двухфазного равновесия системы кристалл-газ // ФТП. 1993. - Т. 27, вып. 11/12.-С. 1894-1903.

111. Химия / Перевод с нем. В.А. Молочко, С.В. Крынкина. М.: Химия, 1989.-348 с.

112. Линдин Л.А. Справочник по общей и неорганической химии. М.: Просвещение, 1997. - 256 с.

113. Wei Su-Huai, Zang S.B. First-Principles study of doping limits of CdTe // Phys. Stat. Sol. (b). 2002. - V. 229, №1. - P. 305-310.

114. Marfaing Y. Self-compensation in II-IV compounds // Crystal Growth. -1981.-V. 4.-P. 317-343.

115. Self-compensation studies in Cd-saturated In-doped CdTe / L. Shcherbak, P. Feichouk, P. Fochouk et al. // J. Crystal Growth. 1996. - V. 161. -P. 219-222.

116. Compensating related defects in In-doped bulk CdTe / S. Seto, К. Suzuki, V.N. Abastillas et al. // J Cryst. Growth. 2000. - V. 214/215. - P. 974-978.

117. Карпов В.Г., Шик А.Я., Шкловский Б.И. К теории эффекта холла в случайно-неоднородных полупроводниках // ФТП. 1982. - Т. 16, вып.8. -С. 1406-1410.

118. Зи С. Физика полупроводниковых приборов. М.: Мир, 1984. — Т.1. -456 с.

119. Аркадьева Е. Н., Матвеев O.A., Рудь Ю.В. Эффекты переноса в кристаллах n-CdTe при низких температурах // ФТП. 1968. - Т.2, №6. - С. 830833.

120. Марончук Ю.Е., Марончук Э.Е., Шерстяков А.П. О гексагональной решетке в тонких слоях теллурида кадмия // Процессы синтеза и роста кристаллов и пленок полупроводниковых материалов: Материалы симпозиума. Новосибирск: Наука, 1971. - 312 с.

121. Мосс Т., Баррел Г., Эллис Б. Полупроводниковая оптоэлектроника. — М.: Мир, 1976.-432 с.

122. Рывкин С.М. Фотоэлектрические явления в полупроводниках. М.: Физматгиз, 1963. - 494 с.

123. Пленочные детекторы ядерных излучений из теллурида кадмия / Б.Н. Заверюхин, Ш.А. Мирсагатов, H.H. Заверюхина и др. // Письма в ЖТФ. 2003. - Т.29, вып.22. - С. 80-87.

124. Роуз А. Основы теории фотопроводимости. -М.: Мир, 1966. 358 с.

125. Сенокосов Э.А., Усатый А.Н. Особенности рекомбинационных процессов в эпитаксиальных фотопроводящих слоях ZnTe // ФТП. 1985. -Т. 19, вып.З.-С. 434-437.

126. Petritz R.L. Theory of Photoconductivity in Semiconductor Films // Phys. Rev.- 1956.-V. 104, №6.-P. 1508-1516.

127. Rose A. Space charge - limited currents in solids // Phys. Rev. - 1955. -V.97.-P. 1538-1544.

128. Ламперт M., Марк П. Инжекционные токи в твёрдых телах. М.: Мир, 1973.-416 с.

129. Сенокосов Э.А., Сорочан В.В. О механизме электрического переключения S-типа в слоях nCdTeiln // Ломоносов-2006: Сборник тезисов Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам. М., 2006. - Т. 2. - С. 163-164.

130. Сенокосов Э.А., Макаревич А.Л., Сорочан В.В. Электрическая неустойчивость в слоях nCdTeiln с S -образными вольт амперными характеристиками // Известия ВУЗов. Физика. - 2005. - №6 - С. 28-30.

131. Электронные явления в халькогенидных стеклообразных полупроводниках / Под ред. К.Д. Цендина. С.-Петербург: Наука, 1996. - 248 с.

132. Патент № 298 ПМР. Способ отбора полупроводникового материала для тепловых переключающих элементов / Э.А. Сенокосов, В.В. Сорочан. -2005.

133. Воронков Э. Н. Импульсный пробой пленок халькогенидных стеклообразных полупроводников в присутствии магнитного поля // ФТП. — 1999. Т.ЗЗ, вып. 8. - С. 996-1000.

134. Сенокосов Э.А., Макаревич А.Л., Сорочан В.В. Электрические переключатели на основе поликристаллических слоев nCdTe:In, управляемые ИК-светом // Научная сессия МИФИ-2005: Сборник научных трудов. -2005. Т.1. - С. 86-87.

135. Датчики: Справочник / Под ред. З.Ю. Готры, О.И. Чайковского. Львов: Прапор, 1995.-312 с.

136. Викулин И.М., Стафеев В.И. Физика полупроводниковых приборов. -М.: Радио и связь, 1990. 264 с.

137. Сенокосов Э.А., Сорочан В.В. Позиционно-чувствительные фотоприемники на основе слоев пСс!Те:1п // Вестник Приднестровского университета.-2004.-№1(19). С. 13-16.

138. Патент № 262 ПМР. Способ контроля качества полупроводниковой пленки / Э.А. Сенокосов, В.В. Сорочан, Л.Д. Цирулик. 2004.

139. Сенокосов Э.А., Сорочан В.В. Характеристики позиционно-чувствительных фотоприемников на основе слоев пСс1Те:1п //Прикладная физика. 2006. - №2. - С. 77-80.

140. Терлецкий Я.П., Рыбаков Ю.П. Электродинамика. М.: Высшая школа, 1990.-352 с.