ФОТОПРОВІДНІСТЬ ТА ГАСІННЯ ФОТОПРОВІДНОСТІ МОНОКРИСТАЛІВ СУЛЬФІДУ КАДМІЮ

Сульфід кадмію, типовий широкозонний напівпровідник типу A²B⁶ , має ряд унікальних властивостей, що зумовлюють його використання при виготовленні фоторезисторів, сонячних батарей, лазерів, підсилювачів ультразвуку, детекторів ультрафіолетового випромінювання, датчиків радіації, люмінесцентних панелей, екранів телевізорів і осциляторів. Тому вивчення фотоелектричних властивостей сульфіду кадмію є актуальним.

У роботі проаналізовані спектри фотопровідності та гасіння фотопровідності монокристалів CdS і CdS:Cu. Монокристали були вирощені із розплаву. Легування міддю (N_Cu~10¹⁸см^-3) здійснювалося додаванням Cu₂S в процесі вирощування. Нелеговані монокристали  CdS  були низькоомними і нефоточутливими, внаслідок наявності нестехіометричних міжвузлових атомів кадмію, які дають у забороненій зоні мілкі донорні рівні із глибиною залягання 0,03 еВ.

Спектри фотопровідності та гасіння фотопровідності вимірювались на постійному сигналі при кімнатній температурі. В спектрах фотопровідності нелегованих зразків спостерігався власний максимум при λ~500 нм та мало виражений домішковий  в діапазоні 540-680 нм. В монокристалах  CdS:Cu  спостерігався домішковий максимум в тому ж діапазоні, який суттєво перевищував за інтенсивністю власний. Це пов’язано з тим, що в результаті легування міддю утворюються дефекти Cu^-_Cd , які грають роль повільних центрів рекомбінації (r-центрів) і які, в свою чергу забезпечують високу фоточутливість даних матеріалів. В спектрах гасіння фотопровідності монокристалів  CdS:Cu  спостерігаються максимуми в області 950-1000 нм. і 1400-1600 нм. Перший максимум пов’язаний із збудженням дірок додатковим зондуючим освітленням із 14 r -центрів у v-зону із наступною рекомбінацією їх з електронами c -зони через центри швидкої рекомбінації. Другий максимум пов’язується із такою ж рекомбінацією, але з участю мілких акцепторних рівнів, які пов’язані, очевидно, із міжвузловими атомами сірки (E_v + 0.13eB). В спектрах гасіння нелеговоного CdS спостерігається максимум в діапазоні 950-1000 нм, інтенсивність якого практично на порядок нища, ніж в CdS , легованого Cu. Цей максимум пов’язаний із центрами V^-_Cd  .

Список літератури:

1. Лашкарёв В. Е. Неравновесные процессы в фотопроводниках / Лашкарёв В. Е., Любаченко А. В., Шейнкман М. К. — К.: Наукова думка, 1981. – 264с.

2. Давидюк Г. Є. Вплив опромінення частинками підпорогової енергії на оптичні та фотоелектричні параметри спеціально нелегованих і легованих різними домішками монокристалів сульфіду кадмію : монографія / Г. Є. Давидюк та інші. – Луцьк : Вежа, 2009. – 132 с.