cdlt1xgtmnltxgtte的晶体生长、性能表征及in掺杂研究

《cdlt1xgtmnltxgtte的晶体生长、性能表征及in掺杂研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要Cdj．。MnxTe晶体材料是一种稀释磁性半导体材料(DilutedMagneticSemiconductors，简称DMS)。它是由于磁性过渡族金属离子Mn2+部分取代了II一Ⅵ族化合物CdTe中的II族非磁性阳离子cd2+而得到的。Cdl．xMn。Te晶体材料具有特殊的磁学和磁光性质，可以用于磁场传感器、光学隔离设备、法拉第旋转器和高效太阳能电池等中。Cdl．，Mn。Te晶体还可以作为外延生长HgCdTe和HgZnTe的衬底材料。Cdl．。Mn。Te晶体被认为是一种良好的x射线和Y射线探测器材

2、料，与其它常用的探测器材料相比，具有一定的优势。因此它具有广泛的应用前景，这就使得Cdl．。Mn。Te单晶的生长显得尤为重要。本文采用垂直布罩奇曼法生长Cdl-xMn。Te晶体，通过精确控制晶体生长参数，成功得到了单一相的Cdl．。Mn。Te晶锭。采用不同的分析手段研究了晶体的结晶质量、成分分布、电学性能和光学性能。并通过缺陷腐蚀的方法，研究了Cdl-xMn。Te晶体内存在的位错、孪晶、Te夹杂等微观缺陷，并分析了缺陷的形成机理。在CdhMn。Te晶体生长过程中，由于Cd的蒸气压较高，导致一部分Cd挥

3、发，使晶体内产生大量的Cd空位，从而降低了晶体的电阻率，影响了该材料作为探测器材料的应用。我们通过采用In掺杂的办法来减小Cd空位所带来的负面效应，从而改善Cdl．xMn。Te晶体的性能。并通过拟合得到In在晶体生长过程中的分凝系数为0．075，且In掺杂的晶体红外透过率随着掺杂浓度的增加而降低等。关键词：CdMnTe，稀磁半导体，垂直布罩奇曼法，缺陷，In掺杂IABSTRACTCdl．xMnxTeisadilutemagneticsemiconductorwithzincblendestructur

4、eforthecompositionregionx<0．77．wherethemagneticatomMn2+randomlysubstituteCd”sites．First，byusingitsuniquemagneticandmagneto．opticproperties，anumberofdevicesbasedonCdl．xMnxTecrystals，suchasFaradayrotators，opticalisolators，solarcells，andmagneticfieldsensor

5、s，havebeendeveloped．Secondly,Cdl．xMnxTecrystalscanbeusedassubstratesfurtheepitaxialgrowthofHgCdTeandHgZnTe，duetoitsvariablelatticeconstantainbetween6．37Aand6．48AasafunctionoftheMncontenttomatchthelatticeoftheepitaxylayer．Thirdly,Cdl．xMnxTeisdemonstrated

6、tobeagoodcandidatefurtheX-rayand3,-raydetectortocompetewithCdl．xZnxTe，becauseMndistributesmorehomogeneouslythanZninthecrystalandMnincreasesthebandgaptwiceasfastasZn．Forallthoseapplications，Cdl．xMnxTecrystalswithhi【ghcrystallineperfectionarerequired．Inth

7、ispaper,wereportthegrowthofCd0．8Mn02TecrystalingotsbyVerticalBridgman(VB)method．Thegrowthprocedurewascarefullycontrolledtoavoidthesolidphasetransitionandtwinformation．ThecrystallinequalityoftheingotswasevaluatedwithX-raydiffraction．Mnconcentrationdistri

8、butionalongaxialandradialdirectionwasalsoanalyzedindetail．TheresistivityandIRtransmittancewasassessedusingI-VandIRtransmissionmeasurements．Chemicaletchingwasappliedtorevealthecrystaldefects，suchas，dislocations，Teinclusionsandtwin