Детальная информация
| Название | Оптические свойства и разупорядочение плёнок HgCdTe, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии = Optical properties and disorder of HgCdTe films grown by molecular beam epitax // Оптический журнал = Journal of optical technology: научно-технический журнал. – 2024. – № 2. — С. 23-33 |
|---|---|
| Авторы | Ружевич М. С. ; Мынбаев К. Д. ; Баженов Н. Л. ; Дорогов М. В. ; Варавин В. С. ; Михайлов Н. Н. ; Ужаков И. Н. ; Ремесник В. Г. ; Якушев М. В. |
| Организация | "Фотоника-2023", российская конференция и школа молодых учёных |
| Выходные сведения | 2024 |
| Коллекция | Общая коллекция |
| Тематика | Физика ; Оптические свойства твердых тел ; оптические свойства плёнок ; разупорядочение плёнок ; твердые растворы ; молекулярно-лучевая эпитаксия ; люминесценция ; лазерные структуры ; фотоприёмные структуры ; optical properties of films ; film disordering ; solid solutions ; molecular beam epitaxy ; luminescence ; laser structures ; photodetector structure |
| УДК | 539.21:535 |
| ББК | 22.374 |
| Тип документа | Статья, доклад |
| Язык | Русский |
| DOI | 10.17586/1023-5086-2024-91-02-23-33 |
| Права доступа | Доступ по паролю из сети Интернет (чтение) |
| Ключ записи | RU\SPSTU\edoc\74343 |
| Дата создания записи | 25.10.2024 |
Предмет исследования. Эпитаксиальные плёнки твёрдых растворов Hg[1-x]Cd[x]Te с мольной долей CdTe x от 0,3 до 0,7, выращенные методом молекулярно-лучевой эпитаксии и предназначенные для изготовления фотоприёмных и лазерных структур инфракрасного диапазона. Цель работы. Определение связи оптических и микроскопических свойств твёрдых растворов Hg[1-x]Cd[x]Te при наличии флуктуаций состава твёрдого раствора. Метод. Оптическое пропускание, фотолюминесценция, сканирующая электронная микроскопия с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией. Основные результаты. Путём сопоставления результатов оптических, структурных и микроскопических исследований показано, что для плёнок с x ~ 0,3 данные исследований оптических свойств позволяют адекватно оценить ширину запрещённой зоны и определить химический состав материала. Показано высокое совершенство данного материала и подтверждено, что его разупорядочение обусловлено лишь спецификой формирования полупроводниковых твёрдых растворов. Для плёнок с x ~ 0,7 установлено, что данные о ширине запрещённой зоны и составе могут быть получены лишь из эллипсометрических исследований и измерений оптического пропускания, в то время как спектры фотолюминесценции при температурах вплоть до комнатной формируются оптическими переходами с участием носителей, локализованных на масштабных флуктуациях состава. В плёнках с x ~ 0,7 также обнаружено присутствие неконтролируемых акцепторных состояний, что может быть свидетельством необходимости оптимизации технологии данного материала. Практическая значимость. Выявлены границы применимости фотолюминесцентных исследований для характеризации свойств твёрдых растворов Hg[1-x]Cd[x]Te. Показана необходимость дальнейшей оптимизации технологии данных материалов больших (x ~ 0,7) составов.
The subject of study is epitaxial films of Hg[1-x]Cd[x]Te solid solutions with a mole fraction of CdTe x varying from 0.3 to 0.7 grown by molecular beam epitaxy and intended for the manufacture of photodetecting and laser structures operating in the infrared range. The aim of study is determination of the relationship between the optical and microscopic properties of Hg[1-x]Cd[x]Te solid solutions at the presence of fluctuations in the composition of the solid solution. The methods are optical transmission, photoluminescence, scanning electron microscopy with energy-dispersive X-ray spectroscopy. Main results. By comparing the results of optical, structural and microscopic studies, it is shown that for the films with x ~ 0.3 the optical properties research data make it possible to adequately estimate the band gap and determine the chemical composition of the material. The high perfection of this material is shown, and it is confirmed that its disorder is caused only by the specifics of the formation of semiconductor solid solutions. For the films with x ~ 0.7 it has been established that data on the band gap and composition can only be obtained from ellipsometric studies and measurements of optical transmission, while photoluminescence spectra at temperatures up to room temperature are formed by optical transitions involving carriers localized on large-scale composition fluctuations. In the films with x ~ 0.7 the presence of uncontrolled acceptor states was also detected, which may indicate the need to optimize the technology of this material. Practical significance. The limits of applicability of photoluminescence studies for characterizing the properties of Hg[1-x]Cd[x]Te solid solutions have been identified. The need for further optimization of the technology of the materials with large (x ~ 0.7) compositions is shown.
