CdZnTe单晶表面、界面及位错的研究

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1、西北工业大学博士学位论文CdZnTe单晶表面、界面及位错的研究姓名：查钢强申请学位级别：博士专业：材料学指导教师：介万奇20070601两北T业J：学博f‘学位论文的表面的功函数要低于存在损伤的表面；(111)A面发生重构后，cd空位增加，能带向下弯曲，增加了功函数；而(111)B面发生重构时，Tc顶戴原子吸附在晶体表面，形成表面偶极层，也会增大表面功函数。研究了Au与清洁CdznTc不同晶面的接触势垒，其中(110)面的接触势垒最大，(111)B面次之，(111)A最小。这是由于(110)面的表面能最低，是～稳定面，难以发生界面反应。(111)A面的Te原子不稳

2、定，容易与Au发生化学反应。通过紫外光电子能谱也证实了A们dznTc(111)A的界面确实发生了界面反应。Ag与清洁CdznTe存在比较明显的界面反应，导致接触势垒很低，约为O．2ev。而Ag与经化学腐蚀的CdZnTc晶片的接触势垒约为O．67eV，这是由于氧化层和富Tc层阻挡了Ag与CdznTe的反应，从而导致了较高的接触势垒。CdznTe(111)A面发生重构后表面Cd空位增加，在沉积Au的过程中，Au会填补这些空位，作为Cd的替换原子与周围的三个Tc原子结合。这样将有利于Au的扩散和界面反应的发生，因而会降低接触势垒。另外表面cd空位引入的缺陷能级也会降低肖

3、特基接触势垒。A们dZnTe(111)B一(2×2)的肖特基势垒低于Au／CdznTe(111)B．(1×1)面。分析认为这是由于cdznTc(111)B．(2×2)最外两层原子均是Te原子，Te与Au之间容易发生电子云重叠，形成化学键，即形成合金化的界面层，使富Tc面容易形成低的肖特基势垒。对All／CdznTe在3500C下退火1小时，可以改善Au膜的有序性，并降低接触势垒约O．15ev。采用AuCl3水溶液在cdznTe表面分解制备了Au的欧姆电极，并采用Ⅺ，s研究了化学镀金法制备的A“CdZlll’e的界面成分分布，确定了CdR03界面层的存在。分析了Au

4、层与cdZnTe形成欧姆接触的机理，提出了CdTe03界面层导致欧姆接触的新模型，该模型可以解释目前所有的实验结果。通过塑性变形在CdznTc晶体分别引入了cd(g)位错和Te(g)位错。由于位错内的悬键电子会吸收红外光，导致晶片红外透过率下降。变形后的晶片的漏电流显著增大，运用普尔一弗兰克效应解释了实验结果。采用I．V、PL谱和Hall等测量方法研究了位错的电学特性，结果表明，cd(g)位错在CdznTe晶体中起受主作用，而Te(g)位错在晶体中起施主作用。cd(g)位错会会加大对空穴的散射，而导致空穴的迁移率下降，而Te(g)位错会加速空穴的漂移，使空穴的迁移

5、率增加。关键词：CdznTe，表面漏电流，红岁}透过率。表面弛豫，表面重构，表面电子结构，功函数，界面反应，肖特基势垒，欧姆接触，位错AbsIractAbstractCdZ玎RisthemostpmmisiIlgmaterialf研r0咖t锄peramreX—ray肌dgaInnla·raydetectors，aswell船印itaxialsubstrateforHgCdT色a11dom日in丘aredmat喇als．A1thou曲theresearches0nCdZnTelastedforovcr20years，tllerearestillmanyummowsa

6、boutthesllrface仃eatment，metal一a1ZnTbcontactpropenies锄ddislocatio璐bchaviorSofCdznTecrystal，whichareinvestigatcdin“swork．Thesurfke仃eannentsofCdZnTecrystals，such髂mechaIlicaJpolishin譬，chemicalpolislling锄dpassiVatioll，wcrefirststIldied．ThechamctersofCdznTesurfaceswithdiffbrent仃ea恤eIlts，suc

7、h弱thesurfkeatomicslnlctllre，elec仃onjcs仃ucture锄dworkfIlnctionwerea11alyzedwithVariantadVaIlcedtecllIl010百es．Theinte响cebeha“orbet、veeIlCdznTeandmetalcontacts，includjngtheime响cechelllicalreaction，Schotd呵b枷erhei曲ts，andeIectIDlessohmiccontactwercstudiodiIIdetail．Atl雒t，tllebeh州。巧aIldtheefrc

8、ctsof