Разработка технологии получения пленок твердых растворов ZnxCd1-xSe методом испарения исходных соединений в квазизамкнутом объеме и исследования их кристаллической структуры и электрофизических свойств тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

РГ6 од

_ с ! рг На правах рукописи

и ко) Ь'г.о

МИРНИА Сейед Нурсддин

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК

ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ гПхСс^-хЗе МЕТОДОМ ИСПАРЕНИЯ ИСХОДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В КВАЗИЗАМКНУТОМ ОБЪЕМЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ

Специальности 01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва-1998

Диссертация выполнена на кафедре "Полупроводниковые приборы" Московского энергетического института (Технического университета)

Научные руководители:

доктор технических наук, профессор ГУЛЯЕВ A.M. кандидат физико-математических наук ХИРИН В.Н.

Официальные оппоненты : доктор физико-математических наук, профессор НИКИТЕНКО В.А. доктор физико-математических наук, профессор МАЩЕНКО В.Е.

Ведущая организация - НПО "Орион"

Защита состоится « 3О » иьоНЩ 1998 г. в аудитории Г-408 В 15 час.00 мин на заседании Диссертационного совета Д.053.16.Об Московского энергетического института

по адресу 111250 Москва. Красноказарменная ул. Д.17, МЭИ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ Отзывы на автореферат просим направлять по адресу 111250, Москва Е-250, Красноказарменная ул. Д.14, Ученый Совет МЭИ

Автореферат разослан «_» _1998 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета Д.053.16.Об

кандидат физ.-мат. наук

А.Н.ОГНЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

.Актуальность. Полупроводниковые соединения типа АгВе и особенно их твердые растворы давно привлекают внимание многих исследований в силу характерных особенностей их кристаллической структуры и электрофизических свойств, а так же благодаря весьма перспективным для практического использования оптическим, фотоэлектрическим и люминесцентным свойствам. Наряду с монокристаллами большое внимание уделяется тонким пленкам вышеуказанных полупроводниковых соединений, которые в целом ряде случаев являются предпочтительными для практического использования. В последнее время для получения квантово-размерных структур (сверхрешеток., квантовых боксов и квантовых проволок) успешно используются метод молекулярно-лучевой эпитаксии и парофазной эпитаксии из металлоорганических соединений. Однако, наряду с этими весьма дорогостоящими методами продолжают использоваться и методы лазерного или электронно-лучевого испарения веществ в вакууме, а также напыления в квазизамкнутом объеме. Последний метод, обеспечивая достаточно близкое приближение к условиям термодинамического равновесия, позволяет получать пленки с высокими параметрами. Определенная трудность в реализации этого метода возникает при напылении твердых растворов соединений, сильно отличающихся, как по температуре сублимации, так и по давлению паров составляющих их компонентов.

Данная работа посвящена разработке оригинальной установки для напыления пленок в квазизамкнутом объеме при испарении исходных соединений, отработке технологии напыления пленок йпхСс^.хЭе и комплексному исследованию зависимости их свойств от условий получения.

Цель работы. Показать возможность получения пленок твердых растворов гпхСс^.хЭе методом квазизамкнутого объема испарением исходных соединений во всей области варьирования х. с прогнозируемыми заданными свойствами и выяснить природу их электрофизических свойств на основе сопоставления результатов исследования их кристаллической структуры, электрических и

гальваномагнитных свойств, а также оптических, фотоэлектрических I электролюминесцентных явлений.

Научная новизна. В работе приводятся результаты сопоставленш условий получения оригинальной методикой пленок ЕпхСсЦ.хБе ( составом варьируемым во всей области изменения х с их структурой I электрофизическими свойствами. Приводятся результаты исследованш пленок легированных Мп , в процессе напыления в разработанной

установке вакуумного напыления. Анализируются спектры фото к электролюминесценции указанных пленок на основе предложенной модели комплекса, включающего Мп и собственные дефекты. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Показана возможность получения пленок твердых растворов 2пхС<11. ¡¿Зе во всей области изменения X методом квазизамкнутого объема при раздельном испарении исходных соединений, а также пленок селенида цинка, легированных марганцем.

2. Подтверждены известные из литературы данные о формировании пленок непрерывных растворов с структурой, меняющейся от кубической (сфалерита) для пленок селенида цинка к гексагональной (вюрцита) для пленок обогащенных кадмием. При этом установлено, что характер роста и размеры кристаллитов в пленках зависят от состава X, природы подложки (слюда, плавленый кварц, стекло), температуры нагрева подложки, толщины пленки. Слюда оказывает сильное ориентирующее влияние, вызывая рост хорошо ограненных кристаллитов с значительно большими размерами, чем на неориентирующих подложках. Размеры и огранка кристаллитов увеличиваются по мере увеличения доли кадмия , температуры подогрева подложки и доли кадмия в пленке.

3. На основе исследования фото и электролюминесценции селенида цинка и твердых растворов предложена энергетическая модель центров излучения. Модель основана на сопоставлении полученных экспериментальных данных и в случае пленок гп8е:Мп с расчетом положения энергетических уровней для Мп и собственных вакансионных комплексов.

4. Разработана методика определения с повышенной точностью состава твердых растворов на основе использования результатов электромодуляционной спектроскопии экситонного поглощения.

5. Показано, что фоточувствительность твердых растворов возрастает по мере увеличения доли в них С<!3е при одновременном ослаблении интенсивности фотолюминесценции.

Практическая ценность Показана возможность напыления пленок гпЭе:Мп , обладающих заметным электролюминесцентным излучением методом квазизамкнутого объема. На основе исследования оптических, фотоэлектрических и люминесцентных свойств пленок различного состава показана взаимозависимость указанных свойств, позволяющая делать оптимальный выбор состава для реализации функциональных устройств оптоэлектроники.

Достоверность полученных результатов. Достоверность результатов исследования определяется достаточно большим числом исследованных образцов ( более 100) различного состава, комплексным характером исследований, позволяющим сопоставлять условия получения, кристаллическую структуру и электрофизические свойства, определенные на основе изучения электрических, гальваномагнитных, оптических, электромодуляционных, фотоэлектрических,

фотолюминесцентных и электролюминесцентных явлений, а также внутренней непротиворечивостью выводов и предложенных моделей с ранее известными из литературы данными по свойствам пленок и кристаллов.

Публикации. По теме работы сделаны два доклада на международном земинаре по шумовым и деградационным явлениям в полупроводниковых приборах в 1997 году, которые были опубликованы а трудах этого семинара в 1998 году. Находится в печати одна статья. Личный вклад автора. Вклад автора заключается в участии в конструировании и практическом изготовлении оригинальных вакуумных установок для напыления в квазизамкнутом объеме, этработке технологии напыления пленок селенида цинка, легированных марганцем, а также в отработке технологии и получении пленок твердых растворов соединений селенид цинка- селенид кадмия,

освоении методик исследования структуры и свойств пленок и активного участия в обсуждении их свойств и разработанных моделей. Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из общей характеристики работы, двух глав, заключения, включающих 60 рисунков, 28 таблиц, приложения, а также библиографического списка из 38 наименований и содержит 125 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В общей характеристике работы обосновывается актуальность работы, ее задачи и цели, представлены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлен литературный обзор по получению и исследованию свойств пленок селенида цинка и твердых растворов селенид цинка-селенид кадмия.В обзоре отмечается, что указанные пленки привлекают внимание исследователей начиная с 60-х годов, как с точки зрения изучения их свойств, так и для создания электролюминесцентных индикаторов и дисплеев. Достаточно обширные и глубокие исследования указанных пленок были проведены на кафедре Полупроводниковые приборы под руководством профессора Шалимовой К.В. [1,2] Для получения пленок наряду с традиционными методами термического испарения в настоящее время используются методы электронно-лучевого испарения, а также молекулярно-лучевого напыления и осаждения из паровой фазы металлоорганических соединений [3,4,5]. При этом подчеркивается, что два последних метода, несмотря на их перспективность, являются или весьма дорогостоящими или требуют утилизации весьма жизненно опасных газов. В связи с этим обосновывается целесообразность использования метода напыления пленок в квазизамкнутом объеме при испарении исходных соединений и указывается на те принципиальные сложности этого процесса, связанные с большим различием в давлении паров составляющих компонентов.

Нами использовались коммерчески доступные порошки ОСЧ селенида кадмия и селенида цинка. Как уже указывалось, давление паров для

этих соединений весьма различаются и для получения пленок с заданными свойствами необходимо или испарять полностью определенную навеску смеси порошков варьировать отдельно температуру испарения каждого соединения, или, наконец, регулировать скорость поступления паров одного из веществ, в данном случае более легколетучего селенида кадмия, изменением диаметра выходных отверстий из камеры его испарения. В связи с этим нами была разработана и создана конструкция арматуры реакционной камеры, как это показано на рис. 1. Арматура внутри камеры включала в этом случае 6 ' графитовых дисков, разделенных кварцевыми стаканами (4,6). Нижний диск(8) содержал нагреватель в зиде молибденовой проволоки, изолированной >т графита керамическими трубками. На диск (7) юмещались подложки (12), закрытые сверху масками (13), так что зазмеры осаждаемых пленок лежали в пределах 1.5x2.5 см2. Следующий составной диск (5) имел сквозное отверстие, соединяющее зерхшою и нижнюю часть камеры, и внутреннюю полость, куда юмещалась навеска Ссйе (11). Эта полость соединялась с каналом в :реднем диске отверстиями диаметр которых варьировался от 0,7 до 2 дм Верхний составной диск (1,2) содержал нагреватель, аналогичный тгревателю подложки, и диск со специальной камерой, в которую юмещалась навеска ЕпБе (10). Температура всех трех составных дисков сонтролировалась термопарами (на рис. не показаны). Выяснилось, что деже небольшое проникновение паров Сс1 из реакционной камеры 1риводит к выходу из строя термопар хромель-алюмель. В связи с этим 1ами использовались термопары платина - платина родий диаметром

Рис.1.

0,2 мм. Указанная конструкция оказалась достаточно гибкой и позволяла поддерживать температур подложки в пределах от 260 до 680 °С, температуру испарителя ZnSe в пределах 650-970 °С и температуру испарителя CdSe в пределах от 460 до 830 °С. Причем температура последнего могла варьироваться как за счет изменения высоты кварцевого стакана (4) от 12 до 21 мм, так и за счет помещения специальных тепловых экранов. Это весьма важно, так как давление насыщенных паров равное 10"2 Topp над ZnSe достигается при температуре 820°С, а над CdSe при 660°С .

В качестве подложек нами использовалась слюда-мусковит, тонкое твердое безнатриевое стекло и тонкий плавленый кварц. При этом было установлено, что слюда, если и не позволяет получать монокристаллические пленки, то все же оказывает влияние на текстуру и размеры кристаллитов.

Исследование кристаллической структуры полученных нами тонких пленок включало несколько методик:

Для всех пленок была измерена толщина с помощью интерферометра Линника (МИИ-4) или микроскопа МИС-11.

Морфология поверхности пленок исследовалась с помощью микроскопа фирмы Цейсс NU-2E. В качестве осветителя в микроскопе используется ртутная лампа СВДШ-150 с зеленым фильтром. Фотографирование поверхности проводилось с помощью фотоаппарата "Зенит -2М" на цветной пленке Konica 100.

Переходя к описанию экспериментальных результатов необходимо отметить, что конструкция напылительной камеры не позволяла проводить исследования традиционным методом сечений, при котором варьируется один технологический параметр, а остальные поддерживаются постоянными. Точнее это можно было делать в относительно небольших пределах. Тем ни менее варьирование температуры испарителей селенида цинка (TznSe)» селенида кадмия (TcdSe) и температуры подложки (Тп), а также времени напыления позволили не только получить пленки твердых растворов ZnxCdj.xSe во всем интервале изменения х, но и проследить основные

закономерности формирования их структуры на подложках из стекла, плавленого кварца и слюды . Состав твердого раствора определялся нами на основе рентгеновских дифрактограмм и оптических измерений.

Рентгенографические исследования структуры образцов были проведены в Воронежском Госуниверситете на кафедре "Физики твердого тела" Румянцевой H.H. с помощью аппарата ДРОН-4-07. Рентгеновская трубка имела анод из железа и соответствующие длины волн Ха=1,9373 А и Хр = 1,75653 А Исследования ставили своей целью идентификацию кристаллической структуры образцов и определение состава. Всего было измерено 10 образцов. 3 образца представляли из себя пленки селенида цинка, легированные марганцем. 2 образца соответствовали пленкам чистых селенида кадмия и селенида цинка и 5 образцов были пленками твердых растворов. Анализ рентгенограмм позволил установить, что в случае пленок , легированных марганцем кристаллиты представляют из себя твердые растворы ZnSe-MnSe с содержанием MnSe от 6 до 18 мол%, а в отдельных кристаллитах даже больше. Необходимо отметить, что при оптических исследованиях оказалось возможным обнаружить влияние марганца в образце, где чувствительность рентгенографических исследований оказалась недостаточной. В случае твердых растворов проявляется известный из литературы переход от кубической структуры, в случае селенида цинка и растворов, обогащенных им, к

гексагональной структуре, характерной для селенида кадмия.

Для получения дополнительных данных о составе исследуемых образцов и о возможном их загрязнении в процессе получения нами была использована рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия [16,17 ], входящая в комплекс методов установки LHS-10 (Германия) Было исследовано несколько образцов. Образец переносился сразу из установки напыления в камеру LHS-10 и тут же исследовался.

Элементный состав образцов определялся по данным рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.

Количественные данные о составе образцов были получены из детальных спектров, снятых в режиме постоянного пропускания энергии 20 эВ с разверткой в диапазонах 20 -200 эВ по площади под пиками, ограниченными уровнем фона на расстоянии (+10- -10) эВ от положения пика. Коэффициенты элементной чувствительности брались для данной установки

LHS - 10 . позволяющие определять элементный состав образцов с точностью не хуже 20 %. Чувствительность метода в зависимости от детектируемого элемента лежала в пределах (0.1-0.05) атомных % .Исследуемый сигнал собирался с площади образца 3x4 мм и выбор различных участков одного образца показал достаточно хорошую гомогенность поверхности исследуемых образцов ( спектры воспроизводились с точностью лучше 2 %).

Энергетическое положение основных пиков элементов определило глубину выхода электронов , а следовательно и глубину анализа , от Ihm - для оболочки Na Is , до 2.5нм Se 3cL. Для устранения влияния адсорбированных молекул на поверхности на результаты исследования состава образца поверхность подвергалась бомбардировке ионами аргона. Как следует из измерений это привело к практически полному удалению углерода с поверхности. Последний появляется как правило е результате разложения паров масел в вакуумной системе. В противовес этому на регистрограммах после очистки поверхности продолжает присутствовать пик, связанный с кислородом, соответствующий 5-7%, что исключает вероятность его нахождения только на поверхности. Этс не является удивительным, так как роль изовалентной примеси в АгВе достаточно хорошо известна [6]. Существенным является также и отсутствие следов других элементов, исключая Na, который может диффундировать в пленку из подложки.

Подробные исследования электрических свойств тонких пленок твердых растворов ZnSe-CdSe не являлось основной целью данной работы. В то же время представлялось целесообразным измерит! температурные зависимости электропроводности ряда пленок различного состава с целью идентификации их свойств, необходимых

для последующего рассмотрения возможности их использования в функциональных устройствах, а также сравнения с имеющимися литературными данными.

Нашей задачей было сравнить результаты, полученные для пленок напыленных в квазизамкнутом объеме при испарении исходных компонентов, с результатами, известными из литературы.

Измерения температурной зависимости электропроводности выполнялись нами с помощью электрометрического вольтметра В-7-30. С этой целью в корпусе измерителя сопротивлений этого вольтметра была смонтирована медная плата с нагревателем, который позволял варьировать температуру в пределах от комнатной до 250 °С. Однако максимальная температура определялась индиевым припоем и соответствовала! 50 °С.

Индий или напылялся на полупроводниковые пленки или напаивался с применением флюса полихлорвинилацетата.

Температура платы контролировалась термопарой хромель-алюмель.

Было промерено 7 образцов различного состава и различной толщины. Анализируя данные можно констатировать, что в соответствии с литературой удельное сопротивление пленок возрастает с увеличением X от 3.6.105 для Х=0.1 до 6.5.108 Ом.см для Х=0.75.Ширина термической ширины запрещенной зоны, найденная из участка зависимости 100-150 °С варьировалась от 0,49 до 2,16 эВ, что было значительно меньше значений, полученных из оптических измерений. Это согласуется с литературными данными и в значительной мере определяется недостаточно высокой температурой исследования, которая не позволяет достигнуть области собственной проводимости. Первая глава заканчивается обобщающими выводами.

Вторая глава посвящена исследованию оптических, люминесцентных и фотоэлектрических свойств полученных пленок.

Исследование пленок гпБе:Мп и ХпхСс^.хЗе осуществлялось на оптикофотоэлектрической установке, оптическая часть которой состоит из источника излучения (лампа КГМ-100) и монохроматора МДР-23. При исследовании спектров электролюминесценции (ЭЛ) на образец подавалось переменное напряжение с повышающего трансформатора , на первичную обмотку которого подавалось напряжение с генератора

ГЗ-109. Люминесцентное излучение с помощью линзы и зеркала направлялось на входную щель монохроматора МДР-23. Выделенный участок спектра ЭЛ фокусировался на фотокатод фотоумножителя ФЭУ.

Электрическая часть установки создана на базе спектрального вычислительного комплекса КСВУ-23. Световой сигнал, преобразованный и усиленный ФЭУ в электрический, поступает на вход усилителя постоянного тока и затем сигнал поступает на цифровой вольтметр, который одновременно служит аналого-цифровым преобразователем. Преобразованный в код сигнал поступает в устройство ввода-вывода и далее на вычислительное устройство . В вычислительном устройстве сигналы обрабатываются и либо запоминаются, либо выводятся на дисплей в цифровом виде и на печатающее устройство в цифровом или графическом виде.

Исследовались спектры электролюминесценции и

фотолюминесценции ИпЗегМп при 300 и 77К. Элементарные полосы люминесценции описываются Пекаровским распределением соответствующим среднему уровню электрон-фононного взаимодействия. Предложен метод расчета параметров элементарных полос люминесценции (энергия бесфононной полосы Ьу0 и среднее число излученных фононов N приходящихся на один оптический переход электрона). Результаты расчета параметров полос люминесценции представлены в таблице:

эВ Г,мэВ N 11У0, эВ

ЭлектролюминесценцияЗООК 2,12 200 7,4 2,4

Длинноволновой 1,93 180 6,2 2,11

Коротковолновой 2,13 170 5,6 2,29

ФотолюминесценцияЗООК Длинноволновой 1,89 246 11,5 2,23

Коротковолновой 2,04 210 8 2,37

Фотолюминесценция 77К Длинноволновой 1,9 198 7,3 2,11

Коротковолновой 2,29 180 6,2 2,46

Выполненные исследования спектров электролюминесценции и фотолюминесценции на многих образцах, полученных при различных технологических условиях осаждения тонких пленок позволили сделать вывод, что наивысшая интенсивность ЭЛ и ФЛ наблюдается на тонких пленках выращенных при ТИОП=900-950°С и ТПОД=650-750°С на слюдяных подложках.

На основании изучения спектров фототока пленок 7пЭе:Мп при комнатной температуре в примесной области Ьу=2.1-2.5 эВ определена энергия Ьуп=2.135 эВ порога фотоионизации основного уровня 6А1 иона Мп и вычислено энергетическое положение возбужденного уровня Ев(4Т1)=Ео+0.12 и основного уровня Ео(6А1)=Еу+0.6 эВ иона марганца.

Исследовались спектры поглощения, электропоглощения и фототока тонких пленок 2пхС(31_х8е в диапазоне состава 0<Х<1 при комнатной температуре. В электромодуляционных спектрах поглощения обнаружены полосы свободного экситона. Предложено аналитическое соотношение Еех(х)=1.743+0.54х+ 0.43х2,из которого определяется состав х тонкой пленки йпхСс^.хЭе по спектральному положению максимума Ьумах экситонного поглощения.

В спектральном распределении фототока в области межзонного и экситонного поглощения наблюдаются минимумы фототока, обусловленные нефотоактивностью экситонного поглощения. По спектральному положению минимума фототока тонких пленок твердого раствора 2пхСс!1_х8е можно определять содержание х цинка.

Фоточуствительность тонких пленок гпхС^.хбе в значительной степени зависит от содержания кадмия, а именно при увеличении содержания от 0,16 до 1 фоточувствительность возрастает примерно на четыре порядка.

В коротковолновой области межзонного поглощения на тонких пленках гпхСс^.хЭе наблюдается уменьшение фототока с возрастанием энергии фотона в результате увеличения темпа рекомбинации носителей заряда в приповерхностной области пленки. Предложена формула, по которой можно определить отношение приповерхностного времени жизни 1;3 к объемному времени жизни В коротковолновой области межзонного поглощения на тонких пленках ЕпхСс^.хЗе наблюдается

уменьшение фототока с возрастанием энергии фотона в результате увеличения темпа рекомбинации носителей заряда в приповерхностной области пленки. Предложена формула, по которой можно определить отношение приповерхностного времени жизни ts к объемному времени жизни tv.

На основе проделанных нами исследований можно сделать следующие основные выводы:

1. Создана установка и разработана методика получения пленок селенида цинка, легированных марганцем и пленок твердых растворов ZnSe-CdSe с контролируемым составом методом квазизамкнутого объема при раздельном испарении исходных соединений.

2. Проведены исследования влияния технологических условий получения на кристаллическую структуру слоев ZnxCdi.xSe.

Показано, что слюда оказывает ориентирующее воздействие на рост кристаллитов в пленках в отличие от кварца и стеклянных подложек.

3 . В соответствии с литературными данными пленки селенида кадмия и твердых растворов, обогащенных им, кристаллизуются в структуру вюрцита, а пленки селенида цинка и твердые растворы, обогащенные им кристаллизуются в структуру сфалерита.

4 . Пленки имеют четко выраженную ориентацию текстуры

плоскостью (111) параллельно подложке, а размеры кристаллитов возрастают по мере увеличения температуры подогрева подложки в процессе напыления, толщины пленки и доли в ней селенида кадмия

5. Электропроводность пленок увеличивается по мере увеличения в них доли селенида кадмия, а ширина термической ширины запрещенной зоны, найденная из температурной зависимости сопротивления пленок резко отличается от значений ширины запрещенной зона,

полученных из оптических и фотоэлектрических измерений

6. Спектры люминесценции в желто-красной области состоят

из двух элементарных полос. Коротковолновая полоса в области Ьу=1.8-2.4 эВ обусловлена внутрицентровыми переходами электронов 3<15-конфигурации с возбужденного уровня 4Т} на основной 6А1 иона марганца. Длинноволновая самоактивированная полоса в области Ьу=1.6-2.2эВ сопоставляется с внутрицентровыми переходами электронов в цинковом вакансионным комплексе, в состава которого входит вакансия цинка и в ближайщем окружении ион марганца.

7. Спектры элементарных полос люминесценции описываются Пекаровским распределением соответствующим среднему уровню электрон-фононого взаимодействия в излучающем центре.

Предложен метод вычисления энергии Ьу0 бесфононной полосы излучения, которая соответствует энергетическому расстоянию между уровнями 4Тх и 6А1 иона марганца. Для марганцевой полосы Ьуо=2.35±0.06 эВ при 300К и Ьуо=2.46±0.03 эВ при 77К.Для самоактивированной полосы Ьу0=2. 17^.06 эВ при ЗООК и Ьу0=2.11±2.11 эВ при 77К. 8 . Выполненные исследования спектров электролюминесценции и фотолюминесценции на многих образцах, полученных при различных технологических условиях осаждения тонких пленок ZnSe:Mn, позволили сделать вывод, что наивысшая интенсивность ЭЛ и ФЛ наблюдается на тонких пленках выращенных при Тисп=900-950°С и ТПОД=650-750°С на слюдяных подложках. 9. На основании изучения спектров фототока пленок ZnSe:Mn при комнатной температуре в примесной области Ьу=2.1-2.5 эВ определена энергия Ьуп=2.135 эВ порога фотоионизации основного уровня 6А! иона Мп и вычислено положение возбужденного уровня Ев(4Т1)=Ес+0.12 и

11. Предложено аналитическое соотношение Еех(х) = 1.743 + 0.54х + 0.43х2 , из которого определяется состав х тонкой пленки ZnxCdi.xSe по спектральному положению максимума hvMax экситонного поглощения.

12 . В спектральном распределении фототока в области межзонного экситонного поглощения наблюдаются минимумы фототока, обусловленные нефотоактивностью экситонного поглощения.

13. В коротковолновой области межзонного поглощения на тонких пленках ZnxCdi.xSe наблюдается уменьшение фототока с возрастанием энергии фотона в результате увеличения темпа рекомбинации носителей заряда в приповерхностной области пленки. Предложена формула, по которой можно определить отношение приповерхностного времени жизни ts к объемному времени жизни tv.

Цитируемая литература

1 Старостин В.В. Исследование электрофизических свойств слоев твердых растворов замещения ZnxCdi.xSe и возможность создания диода на их основе./ Диссертация, представленная на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.МЭИ. 1971. 2. Кристаллическая структура твердых растворов системы ZnSe-CdSe. / К.В.Шалимова, А.Ф.Ботнев, В.А.Дмитриев,

Н.З.Когновицкая,В.В.Старостин//Кристаллография.1969.Т.14.В.4.С.629 -633

3.Islam R., Rao D.R. Electrical properties of polycrystalline Zni.xCdxSe thin films grown by electron beam evaporation // Journal of material science letters 1994.V.13P/1637-1639.

4. Molecular beam epitaxy of Znl-xCdxSe epilayers and ZnSe/Znl-xCdxSe supperlatieces/ N.Samarth, H.Luo,J.K.Forduna and others //Appl.Phys.Lett.l990.V.56.№12

5. Blue-green ZnCdSe light-emitting diodes grown by MOCVD /A.Toda, T.Kawasumi, D.Imanishi, A.Ishibashi // Electronic letters 1995.V.31 №3. P.235-236

6. Кислород в люминесценции монокристаллов ZnSeTe / Н.К.Морозова, Л.Д.Назарова, И.А.Каретников и др.// Физика и техника полупроводников 1995 Т.29. №29.0.1678-1684

Опубликованные работы по теме диссертации.

1. Люминесценция и электромодуляционная спектроскопия тонких пленок гпве, легированных марганцем./А.М.Гуляев, В.Н.Хирин, А.Г.Бурунов, С.Н.Мирниа. // Международный научно-технический семинар «Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах»: Материалы докладов. М.: 1998.- С. 319-325.

2. Оптическое поглощение и фотопроводимость в тонких пленках твердых растворов гпБе-СсКе/А.М.Гуляев, В.Н.Хирин, А.Г.Бурунов, С.Н.Мирниа.//Международный научно-технический семинар «Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах»: Материалы докладов. М.: 1998.- С. 326-332.

Печ. л. I X f_Тираж fäp_Заказ ¿fä

Типография МЭИ, Красноказарменная, 13.