ТРАНСФОРМАЦІЯ ДОМІШКОВО-ДЕФЕКТНИХ КОМПЛЕКСІВ У МОНОКРИСТАЛАХ СdTe:Cl ПІД ДІЄЮ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОБРОБОК : ТРАНСФОРМАЦИЯ примесных-дефектных КОМПЛЕКСОВ В монокристаллах СdTe: Cl ПОД ДЕЙСТВИЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ обработок

Краткое описание

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ
ІНСТИТУТ ФІЗИКИ НАПІВПРОВІДНИКІВ ім. В. Є. ЛАШКАРЬОВА

На правах рукопису

ЛОЦЬКО ОЛЕКСАНДР ПАВЛОВИЧ

УДК 621.382.2:539.1.074

ТРАНСФОРМАЦІЯ ДОМІШКОВО-ДЕФЕКТНИХ
КОМПЛЕКСІВ У МОНОКРИСТАЛАХ СdTe:Cl ПІД ДІЄЮ
ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОБРОБОК

05.27.06 – технологія, обладнання та виробництво електронної техніки

Д И С Е Р Т А Ц І Я
на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук

Науковий керівник:
кандидат фіз.-мат. наук,
ст. н. с. Будзуляк Сергій Іванович

Київ – 2013

ЗМІСТ
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ ТА ПОЗНАЧЕНЬ..…..……………..4
ВСТУП…………………………………………………………………………….5
РОЗДІЛ 1. ВИРОЩУВАННЯ, ОБРОБКА ТА ЗАСТОСУВАННЯ МОНОКРИСТАЛІВ CdTe (ОГЛЯД)……………………………………………13
1.1. Методи вирощування монокристалів CdTe……………………………..13
1.1.1. Метод Чохральського……………………………………………...13
1.1.2. Вирощування CdTe методом Бріджмена і вертикальної направленої кристалізації ……...………………………………….15
1.1.3. Вирощування CdTe методом рухомого розчинника і нагрівача 18
1.1.4. Вирощування CdTe з газової фази та методом зонної плавки…. 19
1.2. Вплив зовнішніх чинників на властивості монокристалів CdTe………22
1.3. Способи покращення фотолюмінесцентних властивостей монокристалів CdTe ………………………………………………….…..27
1.4. Телурид кадмію, як матеріал для детекторів іонізуючого випромінювання………………………………………………………… .33
1.4.1. Матеріали для детекторів іонізуючого випромінювання……… .33
1.4.2. Застосування детекторів іонізуючого випромінювання …… …37
1.5. Мета та задачі дослідження……………………………………………..43
Висновки по розділу ………………………………………………………… 44
РОЗДІЛ 2. МЕТОДИКА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ДІАГНОСТИКИ ДОНОРНО-АКЦЕПТОРНИХ ПАР У МОНОКРИСТАЛАХ СdTe:Cl ………………….…..……………………………….…..………………46
2.1. Методика експериментальних досліджень…………………………… 46
2.1.1. Метод низькотемпературної фотолюмінесценції ……………….46
2.1.2. Методика вимірювання сигнал/шум в CdTe детекторах радіації.48
2.2. Методика діагностики донорно-акцепторних пар у монокристалах CdTe:Cl …………………………………………………………………...50
2.3. Методика вимірювання питомого опору зразків……………………… 55
Висновки по розділу ………………………………………………………..58
РОЗДІЛ 3. ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ НВЧ-ОБРОБОК ТА ТЕРМІЧНОГО ВІДПАЛУ МОНОКРИСТАЛІВ CdTe:Cl НА ТРАНСФОРМАЦІЮ ДОМІШКОВО-ДЕФЕКТНИХ КОМПЛЕКСІВ.………......… ....………....…..59
3.1. Механізми взаємодії НВЧ-опромінення з напівпровідниками………...59
3.2. Трансформація домішково-дефектних комплексів монокристалів CdTe:Cl під дією НВЧ-опромінення на частоті 2.45 ГГц………………62
3.3. Вплив НВЧ-опромінення на енергетичне положення екситонних ліній фотолюмінесценції монокристалів CdTe:Cl………………………...…..66
3.4. Вплив термічного відпалу на спектри екситонної фотолюмінесценції монокристалів CdTe:Cl.....……………………………………………… 71
3.5. Вплив різних факторів на донорно-акцепторні пари у монокристалах CdTe:Cl…………………………………………………………………….73
Висновки по розділу …….. ………… ………………………………………77
РОЗДІЛ 4. ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОЩУВАННЯ ВИСОКООМНИХ МОНОКРИСТАЛІВ CdTe, CdZnTe У АТМОСФЕРІ ВОДНЮ ТА ВИГОТОВЛЕННЯ ДЕТЕКТОРІВ g- ТА Х-ВИПРОМІНЮВАННЯ ….....…..78
4.1. Технологія вирощування монокристалів CdTe та CdZnTe .…………. .78
4.2. Технологія виготовлення детекторів g- та Х-випромінювання на основі монокристалів CdTe та Cd1-хZnхTe ..…………………………………….85
4.2.1. Використання НВЧ-опромінення монокристалів CdTe:Cl ……. 85
4.2.2. Використання хімічного травлення монокристалів Cd1-хZnхTe ...87
4.3. Технологія виготовлення омічних контактів до високоомних зразків телуриду кадмію р-типу ……………………………………… ……….93
4.4. Трансформація екситонної фотолюмінесценції монокристалів CdTe:Cl під дією НВЧ-обробки на частоті 24 ГГц…………………………… 101
4.5. Трансформація екситонно-домішкових комплексів монокристалів CdTe:Cl під дією гамма-опромінення …………………………………105
Висновки по розділу ……… …………………………..………..…………109
ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ …………………………… 110
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ…………………………………...112
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ……………………………………130
ДОДАТКИ…………………………………………………………………… 135

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ ТА ПОЗНАЧЕНЬ
ФЛ – фотолюмінесценція
НВЧ-опромінення – надвисокочастотне опромінення
ФЛЗЕ – фундаментальна лінія зв’язаного екситона
НФЛ – нуль-фононна лінія
D – доза -опромінення
(D0,X) – екситон, локалізований на нейтральних донорних центрах
(А0,X) – екситон, локалізований на нейтральних акцепторних центрах
Д-А – донорно-акцепторні переходи
ДАП – донорно-акцепторні пари
е-А – перехід „вільний електрон – акцептор”
EFE – енергія зв’язку вільного екситона
S – фактор Хуанга-Ріс
ТВ – температура відпалу
Р – потужність лазерного імпульса

Вступ
Відомо, що телурид кадмію є одним із найбільш перспективних матеріалів для виготовлення неохолоджуваних детекторів іонізуючого випромінювання. Ще в середині 1960-х років була обґрунтована і експериментально підтверджена перспективність використання CdTe у детекторах рентгенівського і гамма випромінювання. Використання CdTe дозволяє розширити смугу чутливості детектора у високоенергетичну область фотонів аж до кількох сотень електрон-вольт порівняно з Si, а ширша заборонена зона забезпечує роботу приладу при кімнатних температурах. Подальші розробки привели до того, що до початку 1980-х років CdTe-детектори знайшли практичне застосування в промисловості та медицині, дозиметрії і радіології, в космічних дослідженнях, радіоастрономії та інших областях. Не дивлячись на те, що перспективність CdTe-детекторів в подальшому неодноразово підтверджувалася, технологічні труднощі, пов’язані з вирощуванням якісних монокристалів великого діаметру стримують їх широке впровадження. Тільки системний контроль і детальне вивчення фізичних, технологічних та хімічних процесів, які проходять від початкової стадії вирощування монокристалів до етапу експлуатації детектора, можуть забезпечити максимально достовірні результати радіоекологічного моніторингу, медичних досліджень та інших застосувань іонізаційного випромінювання. Зазначимо, що вплив зовнішніх чинників на домішково-дефектну структуру високоомних монокристалів телуриду кадмію інтенсивно вивчається з метою пошуку дешевих і технологічно-простих зовнішніх обробок, що покращують детекторний матеріал. Також важливим є вивчення стійкості та трансформації домішково-дефектних комплексів у монокристалах CdTe:Cl під впливом технологічних обробок.
Актуальність теми. В Україні після аварії на Чорнобильській АЕС проблема радіаційного моніторингу особливо загострилася, тому вивчення матеріалів придатних для виготовлення детекторів іонізуючого випромінювання та розробка приладів радіаційного контролю стали одними з найважливіших задач, для розв’язання яких потрібно інтегрувати зусилля технологів, фізиків, хіміків та спеціалістів багатьох галузей. Одним з найбільш перспективних матеріалів для виготовлення неохолоджуваних детекторів іонізуючого випромінювання виявились високоомні монокристали телуриду кадмію. Перспективність використання CdTe в дозиметрії і спектрометрії X- і -випромінювань зумовлена великими атомними номерами, що входять до цієї сполуки (ZCd = 48, ZTe = 52), великою шириною забороненої зони (Е  1,5 еВ при 300 К) та достатньо високою рухливістю носіїв заряду (e ~ 103 см2/В•с, h ~ 102 см2/В•с) при кімнатній температурі. Крім вказаних параметрів, важливою вимогою до детекторного матеріалу є високоомність, яка досягається, зокрема, шляхом легування CdTe елементами III (In, Al) або VII (Cl, Br) групи. Серед цих легуючих домішок, традиційно, найбільша увага приділяється хлору, який найчастіше використовується для вирощування високоомних кристалів CdTe. Детектори, виготовлені на їх основі, широко використовуються в системах охорони, в медицині, в комплексах радіаційного моніторингу, в дослідженнях космосу тощо [1].
Оскільки монокристали CdTe:Cl вивчаються вже досить тривалий час, є певний прогрес у вивченні природи дефектів та досліджень впливів зовнішніх чинників на трансформацію домішково-дефектних станів цього матеріалу. Однак питання оптимізації технології, як вирощування так і технологічних обробок, залишається відкритим і потребує додаткових досліджень [1, 103]. Це стосується також і визначення домінуючих механізмів трансформацій домішково-дефектних комплексів їх термічної та радіаційної стійкості. Врахування цих особливостей є дуже важливим, а часто і визначальним при розробці та виготовленні детекторів X- і -випромінювань на основі монокристалів CdTe:Cl. Таким чином, дослідження механізмів трансформацій дефектних комплексів у монокристалах CdTe:Cl під дією різних технологічних зовнішніх обробок та пошук оптимальних режимів, що покращують структуру матеріалу, є дуже важливим і актуальним завданням.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами
Дисертаційна робота відповідає основним напрямкам наукової діяльності Інституту фізики напівпровідників ім. В. Є. Лашкарьова НАН України. Основні результати отримані в рамках виконання наступних тем:
1. "Розробка технологій отримання нових типів адсорбо- та радіаційно-чутливих планарних та нанорозмірних структур та формування на їх основі приладних модулів" (№ державної реєстрації 0112U002102);
2. "Поверхневі та розмірні властивості напівпровідникових структур з нанокристалічними включеннями та розробка на їх основі експериментальних пристроїв" (№ державної реєстрації 0111U001240);
3. "Фізичні та фізико-технологічні аспекти створення сучасних напівпровідникових матеріалів і функціональних структур для нано- і оптоелектроніки (№ державної реєстрації 0112U002349);
4. "Розроблення і створення багатофункціональних приладів радіаційного моніторингу" (№ державної реєстрації 0108U004442);
5. "Синтез нанокристалічних сполук А2В6 та дослідження їх оптичних і люмінесцентних властивостей " (№ державної реєстрації 0211U009343).
Мета і завдання дослідження. У досліджених монокристалах CdTe, виявлений немонотонний характер залежностей люмінесцентних характеристик від типу та тривалості технологічних обробок. Аналізуючи механізми утворення та розпаду домішково-дефектних комплексів під дією відпалу, НВЧ-опромінення, гамма-опромінення можна зробити висновок, що дані обробки можуть призводити як до покращення так і до погіршення структурної досконалості монокристалів. У зв’язку з цим, метою дисертаційної роботи є оптимізація технології отримання високоякісних монокристалів CdTe легованого хлором на основі люмінесцентних досліджень механізмів трансформації домішково-дефектних комплексів під дією технологічних обробок.
Для досягнення поставленої мети були вирішені наступні наукові завдання:
- розроблення технології вирощування високоомних та структурно досконалих монокристалів CdTe та CdZnTe;
- дослідження впливу НВЧ-опромінення на домішково-дефектні центри в монокристалах CdTe:Cl;
- встановлення оптимальних режимів -опромінення, що приводять до структурного впорядкування монокристалів CdTe:Cl;
- визначення параметру електрон-фононної взаємодії (фактор Хуанга-Ріс) монокристалів CdTe:Cl та його зміни в результаті НВЧ-обробки;
- встановлення механізмів трансформації домішково-дефектних комплексів монокристалів CdTe:Cl під дією НВЧ-опромінення.
Об’єкт досліджень – монокристали CdTe:Cl, в тому числі модифіковані технологічними обробками.
Предмет досліджень – спектри фотолюмінесценції монокристалів CdTe:Cl, зумовлені дефектами, домішками, домішково-дефектними комплексами.
Методи досліджень. Аналіз спектрів фотолюмінесценції монокристалів CdTe:Cl та їх зміни в результаті різних технологічних обробок (НВЧ-опромінення, гамма-опромінення, термічний відпал). Визначення фактору Хуанга-Ріс, що характеризує ступінь електрон-фононної взаємодії. Метод вимірювання відношення сигнал-шум в CdTe:Cl детекторах радіації. Метод вимірювання вольт-амперних характеристик структур Au/p-CdTe:Cl.
Наукова новизна отриманих результатів
1. Розроблено технологію вирощування високоомних монокристалів CdTe та CdZnTe у атмосфері водню, що дозволяє мінімізувати вплив фонових домішок.
2. Вперше в монокристалах CdTe:Cl виявлений ефект малих доз, який проявляється у зростанні інтегральної інтенсивності екситонної ФЛ у результаті низькодозового НВЧ-опромінення.
3. Встановлено покращующий вплив -опромінення на структурне впорядкування, яке проявляється в спектрах екситонної фотолюмінесценції монокристалів CdTe:Cl.
4. Вперше визначено зростання параметру електрон-фононної взаємодії (фактор Хуанга-Ріс) монокристалів CdTe:Cl, з (NCl = 5∙1017 см-3) та (NCl = 5∙1019 см-3) в залежності від тривалості НВЧ-обробок, які приводять до зменшення концентрації донорно-акцепторних пар.
5. Вперше виявлений низькоенергетичний зсув положення екситонних ліній ФЛ в залежності від тривалості НВЧ-обробки монокристалів CdTe:Cl, який зумовлений зменшенням кулонівської взаємодії ізольованих VCd з дефектними центрами (акцепторами або донорами) на яких зв'язується екситон.
Практичне значення одержаних результатів
Отримані в дисертації результати з впливу зовнішніх чинників на характеристики центрів люмінесценції в монокристалах CdTe:Cl можуть бути використані для виготовлення матеріалів з наперед заданими параметрами.
Виявлений ефект малих доз, який проявляється в значному (~2,3 рази) зростанні інтенсивності екситонної ФЛ CdTe:Cl в результаті низькодозових НВЧ-обробок, тривалістю 30 с, та під дією низькодозового -опромінення: D = 8 кГр для CdTe:Cl з NCl = 51017 см-3 і D = 20 кГр для CdTe:Cl з NCl = 51019 см-3, може бути використаний для покращення структурної досконалості монокристалів та зменшення безвипромінювальних втрат.
Запропоновані і запатентовані: спосіб вирощування монокристалів CdTe та CdZnTe; спосіб виготовлення телурид-кадмієвого детектора g- та Х- випромінювання; спосіб виготовлення Cd1-хZnхTe – детектора - та Х- випромінювання; спосіб виготовлення омічних контактів до високоомних монокристалічних зразків р-CdTe, легованого хлором.
Результати дисертаційного дослідження передані та використані в Чернівецькому національному університеті ім. Юрія Федьковича на кафедрі фізики напівпровідників і наноструктур у навчальному процесі при вивченні курсу "Фізичні основи сенсорики" та удосконалення технології вирощування високоякісних монокристалів CdTe:Cl (акт про впровадження від 13.05.2013 р.).
Також результати дисертаційного дослідження використані в Інституті фізики напівпровідників ім. В. Є. Лашкарьова НАН України при виконанні теми "Фізичні та фізико-технологічні аспекти створення сучасних напівпровідникових матеріалів і функціональних структур для нано - і оптоелектроніки" (№ державної реєстрації 0112U002349) (акт про впровадження від 20.05.2013 р.).
Акти про використання результатів дисертаційного дослідження наведені у додатках.
Особистий внесок здобувача. Основні наукові результати дисертаційної роботи отримані автором особисто і викладені у опублікованих працях. У роботах, виконаних у співавторстві, особисто Лоцько О.П. належать наступні наукові результати:
1. У роботах [1, 5, 12, 24, 25] − проводив вимірювання та проаналізував спектри низькотемпературної ФЛ монокристалів CdTe:Cl в результаті гамма-опромінення і термічного відпалу та виявив оптимальні режими обробок;
2. У роботах [2, 16, 19] − розраховував фактор Хуанга-Ріс монокристалів CdTe:Cl в залежності від концентрації хлору та термічного відпалу;
3. У роботах [3, 4, 15, 17, 18, 21-23] − оптимізував режими НВЧ-обробок монокристалів CdTe:Cl та детально дослідив механізми трансформацій домішково-дефектних центрів, які при них відбуваються;
4. У роботах [7, 11] − провів порівняльний аналіз спектрів ФЛ монокристалів CdTe:Cl вирощених в атмосфері водню та методом Бріджмена;
5. У роботах [8, 9] − приймав участь у розробці технології виготовлення CdTe, CdZnTe детекторів - та X-опромінення;
6. У роботах [10, 13, 14] − приймав участь у розробці технології виготовлення омічних контактів до монокристалів CdZnTe, p-CdTe:Cl лазерним та термовакуумним напиленням;
Приймав участь в обговоренні отриманих результатів, підготовці і написанні всіх наукових робіт.
Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи були представлені на міжнародних та вітчизняних наукових конференціях:
1. III Українська наукова конференція з фізики напівпровідників – УНКФН-3 (17–22 червня 2007 р., Одеса, Україна);
2. ІІI Міжнародна науково-практична конференція "Матеріали електронної техніки та сучасні інформаційні технології" – МЕТІТ-3 (21–23 травня 2008 р., Кременчук, Україна);
3. 3-я Міжнародна науково-технічна конференція "Сенсорна електроніка та мікросистемні технології" – СЕМСТ-3 (2–6 червня 2008 р., Одеса, Україна);
4. VІ Міжнародна школа-конференція "Актуальні проблеми фізики напів-провідників" (23–26 вересня 2008 р., Дрогобич, Україна);
5. IV Українська наукова конференція з фізики напівпровідників – УНКФН-4 (15–19 вересня 2009 р., Запоріжжя, Україна);
6. ІV Міжнародна науково-практична конференція "Матеріали електронної техніки та сучасні інформаційні технології" – МЕТІТ-4 (19–21 травня, 2010 р., Кременчук, Україна);
7. 4-та Міжнародна науково-технічна конференція "Сенсорна електроніка та мікросистемні технології" – СЕМСТ-4 (28 червня –2 липня, 2010 р., Одеса, Україна);
8. VІІ Міжнародна школа-конференція "Актуальні проблеми фізики напів¬провідників" (28 вересня –1 жовтня 2010 р., Дрогобич, Україна);
9. VII Международна научная конференция "Радиационно-термические эффекты и процессы в неорганических материалах" (5–10 октября, 2010 г., Томск, Россия);
10. Конференція молодих вчених з фізики напівпровідників "Лашкарьовські читання 2010" (5–7 жовтня 2010 р., Київ, Україна);
11. Конференція молодих вчених з фізики напівпровідників "Лашкарьовські читання 2011" (12–14 квітня 2011 р., Київ, Україна);
12. I Міжнародна науково-практична конференція "Напівпровідникові матеріали, інформаційні технології та фотовольтаїка" – НМІТФ-2011 (5–7 травня, 2011 р., Кременчук, Україна);
13. 9-я Международная конференция "Взаимодействие излучений с твердым телом" (20–22 сентября, 2011 г., Минск, Беларусь);
14. Конференція молодих вчених з фізики напівпровідників "Лашкарьовські читання 2012" (3–5 квітня, 2012 р., Київ, Україна);
15. 5-та Міжнародна науково-технічна конференція "Сенсорна електроніка та мікросистемні технології" – СЕМСТ-5) (4–8 червня, 2012 р., Одеса, Україна).
Публікації. Основні результати дисертації опубліковані в 25 друкованих роботах, з яких – 6 статей [1– 6] затверджених ДАК МОН України, 4 патенти на корисну модель (Україна) [7–10], 15 робіт – у друкованих збірках робіт наукових конференцій [11– 25]. Список публікацій наведено в кінці дисертації.
Структура дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел з 171 найменувань, списку опублікованих праць, додатків. Загальний обсяг дисертації – 136 сторінок друкованого тексту, що містить 35 рисунків, 5 таблиць.

Список литературы

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ
Розробка приладів сучасної електроніки на основі телуриду кадмію потребує пошуку нових, відносно простих і дешевих способів технологічних обробок та виявлення режимів, які призводять до покращення кристалічної структури монокристалів, дослідження стійкості та трансформацій домішково-дефектних комплексів під дією різних чинників. В монокристалах CdTe:Cl, які використовуються для виготовлення детекторів іонізуючого випромінювання, домішково-дефектні центри люмінесценції проявляються в спектрах низькотемпературної ФЛ. Дослідження впливу різних зовнішніх чинників на центри люмінесценції в CdTe:Cl привнесеними у даній роботі дозволили отримати інформацію про їх поведінку та встановити можливі механізми взаємодії домішково-дефектних комплексів, та виявити: а) покращуючі режими НВЧ-опромінення, зростання константи електрон-фононної взаємодії (фактор Хуанга-Ріс) в донорно-акцепторних переходах. б) оптимальні дози -опромінення для монокристалів CdTe:Cl, що призводять до збільшення інтегральної інтенсивності ФЛ.
Отримані в дисертації результати можуть бути використані для покращення детекторного матеріалу CdTe:Cl та враховані при розробці твердотільних детекторів - та Х-випромінювання.
Основні висновки дисертаційної роботи полягають в наступному:
1. Розроблена методика вимірювання сигнал-шум в CdTe детекторах радіації та запропонована методика діагностики донорно-аккцепторних пар в монокристалах CdTe:Cl.
2. Виявлено, що у результаті НВЧ-обробки монокристалів CdTe:Cl на частотах 2,45 ГГц та 24 ГГц відбувається активація центрів ClTe, спостережувана по збільшенню інтенсивності лінії ФЛ (D0, X). При режимах НВЧ-опромінення монокристалів CdTe:Cl тривалістю 30 с виявлений ефект малих доз, який проявляється у зростанні інтегральної інтенсивності низькотемпературної (Т=5K) ФЛ, що підтверджує структурне впорядкування приповерхневої області зразків.
3. Виявлений низькоенергетичний зсув положення екситонних ліній ФЛ в залежності від тривалості НВЧ-обробки монокристалів CdTe:Cl, який зумовлений зменшенням кулонівської взаємодії ізольованих VCd з дефектними центрами (акцепторами або донорами), на яких зв'язується екситони.
4. Відпал монокристалів CdTe:Cl в області температур tв=100–200°С дозволив виявити трансформації домішково-дефектних комплексів з участю хлору в приповерхневій області напівпровідника – різкі зміни інтенсивності окремих смуг ФЛ розпочинаються при tв ≥ 180 °С. Вказані зміни зумовлені “випаровуванням” атомів Cl та Cd з приповерхневої області кристалів CdTe:Cl.
5. Відпал монокристалів CdTe:Cl (NCl = 5•1018 см-3) при T = 200 °С тривалістю 20 хв. та НВЧ-обробка приводить до зростання фактору Хуанга-Ріс від S = 1,6 до S = 1,7. Таке зростання S може бути результатом збільшення відстані між донором і акцептором, викликане, зокрема, випаровуванням атомів хлору, які формують донорні центри, з приповерхневої області CdTe:Cl.
6. Розроблено та запатентовано: спосіб вирощування монокристалів CdTe та CdZnTe; спосіб виготовлення телурид-кадмієвого детектора g- та Х- випромінювання; спосіб виготовлення омічних контактів до високоомних монокристалічних зразків р-CdTe, легованого хлором; спосіб виготовлення Cd1-хZnхTe – детектора - та Х- випромінювання;
7. Виявлений ефект малих доз, який проявляється у зростанні ( в 4 рази) інтегральної інтенсивності екситонної ФЛ під дією низькодозового -опромінення: D = 8 кГр для CdTe:Cl з NCl = 5•1017 см-3 і D = 20 кГр для CdTe:Cl з NCl = 5•1019 см-3. Подальше збільшення D приводить до гасіння екситонної ФЛ, що пояснюється генеруванням додаткових центрів безвипромінювальної рекомбінації.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Телурид кадмію: домішково-дефектні стани та детекторні властивості: монографія / Д. В. Корбутяк, С. В. Мельничук, Є. В. Корбут, М. М. Борисюк – К.: "Іван Федоров", 2000. – 198 с.
2. Zanio K. R. Cadmium telluride // Semiconductors and semimetals. - New York - San Francisco - London: Acad. Press, 1978. –V. 13. – 236 p.
3. Mullin J.B. The melt-growth and characterization of cadmium telluride / Mullin J.B., Straughan B.W. // Rev. Phys. Appl. – 1977. –V. 12. – Р. 105.
4. Czochralski growth of CdTe and CdMnTe from liquid encapsulated melts / Hobgood H.M., Swanson B.W., Thomas R.N. // J. Cryst. Growth.– 1987. –V. 85. – Р. 510–520.
5. Meeting device needs through melt growth of large-diameter elemental and compound semiconductors / Thomas R.N., Hobgood H.M., Ravishankar P.S., Braggins T.T., // J. Cryst. Growth.– 1990. –V. 99. – Р. 643–653.
6. Oda O. Compound Semiconductor Bulk Materials and Characterisation, // World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd, Singapore. – 2007. – 538 p.
7. Nonlinear optical effects in rotationally twinned CdTe and CdMnTe crystals / P. Becla, A.F. Witt, C.F. Dewey, J. Vac. // Sci. Technol. B.– 1992. –V. 10(4). – Р. 1594–1598.
8. Interface shape observation and calculation in crystal growth of CdTe by the vertical Bridgman method / Pfeiffer M., Mühlberg M., // J. Cryst. Growth.– 1992. –V. 118. – Р. 269–276.
9 Crystalline and chemical quality of CdTe and Cd1-xZnxTe grown by the Bridgman method in low temperature gradients / Mühlberg M., Rudolph P., Genzel C. [et al.] // J. Cryst. Growth.– 1990. –V. 101. – Р. 275–280.
10. The correlation between superheating and supercooling in CdTe melts during unseeded Bridgman growth / Mühlberg M., Rudolph P., Laasch M., [et al.] // J.Crystal Growth.– 1993. –V. 128. – Р. 571- 575.
11. Crystalline perfection of melt-grown CdTe / M. Azoulay, A. Raizman, G. Gafni, [et al.] // J. Cryst. Growth. – 1990. –V. 101. – Р. 256.
12. Bridgman growth and assessment of CdTe and CdZnTe using the accelerated crucible rotation technique / Capper P., Harris J.E., O’Keefe E. [et al.] // Mater. Sci. Eng. B. – 1993. –V. 16. – Р. 29–39.
13. Etch pit characterization of CdTe and CdZnTe substrates for use in mercury cadmium telluride epitaxy / Everson W.J., Ard C.K., Sepich J.L. [et al.] // J. Electron. Mater. – 1995. –V. 24(5). – Р. 505–510.
14. High Quality CdTe Growth by Gradient Freeze Method / Tanaka A., Masa Y., Seto S. [et al.] // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. – 1987. –V. 90. – Р. 111–118.
15. Vertical bridgman growth and characterization of large-diameter single-crystal CdTe / Casagrande L.G., Marzio D. Di, Lee M.B. [et al.] // J. Cryst. Growth – 1993. –V. 128. – Р. 576–581.
16. Study of the detect structure of CdTe-rich II–VI single crystals / I. Hähnert, M. Mühlberg1, H. Berger. // J. Cryst. Growth – 1994. –V. 142(3-4). – Р. 310–314.
17. Influence of Ampoule Coatings on Cadmium Telluride Solidification / Shetty R., Wilcox W.R., Regel L. // J. Cryst. Growth – 1995. –V. 153. – Р. 103–109.
18. Characterization of CdTe and (Cd, Zn)Te single-crystal substrates / McDevitt S., Dean B.E., Ryding D.G. [et al.] // Mater. Lett. – 1986. –V. 4(11-12). – Р. 451–454.
19. Crystal growth of large-area single-crystal CdTe and CdZnTe by the computer-controlled vertical modified-Bridgman process / Sen S, Konkel W.H., Tighe S.J. [et al.] // J. Cryst. Growth.– 1988. –V. 86. – Р. 111–117.
20. Crystal growth and characterization of CdTe from the melt under controlled Cd partial pressure / W.-B. Song, M.-Y. Yu, W.-H. Wu, // J. Cryst. Growth.– 1988. –V. 86. – Р. 127–131.
21. Melt Growth of CdTe Crystals and Transmission Electron Microscopic Investigations of their Grain Boundaries / Sabinina I.V., Gutakovski A.K., Milenov T.I. [et al.] // Cryst. Res. Technol.– 1991. –V. 26(8). – Р. 967–972.
22. Quality assessment of Bridgman-grown CdTe single crystals using double-crystal X-ray diffractometry (DCD) and synchrotron radiation / Kumaresan R., Gopalakrishnan R., Babu S.M. [et al.] // J. Cryst. Growth.– 2000. –V. 210(1-3). – Р. 193–197.
23. High quality, single crystal CdTe grown by a modified horizontal Bridgman technique / K.Y. Lay, D. Nichols, S. McDevitt. [et al.] // J. Cryst. Growth.– 1990. –V. 86. – Р. 118–126.
24. Growth and structural properties of low defect, sub-grain free CdTe substrates grown by the horizontal bridgman technique / A.A. Khan, W.P. WAllred, B. Dean, [et al.] // J. Electron. Mater.– 1986. –V. 15. – Р. 181–184.
25. Triboulet R., Siffert P. CdTe and Related Compounds; Physics, Defects, Hetero- and Nano-structures, Crystal Growth, Surfaces and Applications / R. Triboulet, P. Siffert – Oxford OX2 8DP.: Elsevier Science, 2010. – 417 p.
26. Кульчицкий Н. А. Современное состояние производства CdTe, ZnTe и Cd1-xZnxTe / Кульчицкий Н. А., Наумов А. В. // Известия ВУЗов: научно-технический журнал. Материалы электронной техники. – 2010. – № 2 –С.17–24.
27. Growth and characterization of CdTe single crystals for radiation detectors / Funaki M., Ozaki T., Satoh K., [et al.] // Nucl. Inst. Methods Sect. A. – 1999. –V. 436. – Р. 120–126.
28. Study of the Resistivity Mapping in CdTe:Cl – Correlation With Annealing and Te-Precipitates / Ayoub M., Hage-Ali M., Zumbiehl A. [et al.] // IEEE Trans. Nucl. Sci. .– 2002. –V. 49(4). – Р. 1954–1959.
29. The mechanism of inclusion formation during crystal growth by the travelling heater method / Barz R.U., Gille P. // J. Cryst. Growth.– 1995. –V. 149. – Р. 196–200.
30. Schwarz R. Thermal field influence on the formation of Te inclusions in CdTe grown by the travelling heater method / Schwarz R., Benz K.W. // J. Cryst. Growth.– 1994. –V. 144. – Р. 150–156.
31. Properties of CdTe crystals grown by THM using Cd as the solvent / Triboulet R., Legros R., Heurtel A. // J. Cryst. Growth.– 1985. –V. 72. – Р. 90.
32. Оптоэлектронные явления в полуизолирующих монокристаллах CdTe и структурах на их основе / Ильчук Г.А., Украинец Н.А., Иванов-Омский В.И. [и др. ] // ФТП. – 1999. – Т. 39, Вып. 5. – С. 553–558.
33. Физические свойства полуизолирующих монокристаллов CdTe:Cl, выращенных из газовой фазы / Попович В.Д., Григорович Г.М., Пелещак Р.М., Ткачук П.Н. // ФТП. – 2002. – Т. 36, Вып. 6. – С. 674–678.
34. Specific Features of Photoluminescence Spectra for the CdTe Single / Korbutyak D.V., Krylyuk S.G., Vakhnyak N.D. [et al.] // Ukrainian Journal of Physics. – 2006. – V. 51. № 7, P. 692–699.
35. On hydrogen transport VPE-grown CdTe epilayers for fabrication of 1-100 keV X-ray detectors / Lovergine N., Cola A., Prete P. [et al.] // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. – 2001. – V. 458, – Р. 1–6.
36. Development of a CdTe/CZT epitaxial technology for fabrication of large area RT 1-100 keV X-ray photon detectors / Lovergine, N., Marzo, F., Mancini A.M. [et al.] // In Proceedings of the 21st Instrumentation and Measurements Technology Conference 2004 (IMTC-2004), Como, Italy, May 18-20, 2004, Vol. 3, pp. 1873–1878.
37. Hydrogen transport vapour growth and properties of thick CdTe epilayers for RT X-ray detector applications / Lovergine N., Prete P., Tapfer L. [et al.] // Crystal Res. Technol. – 2005. – V.40. – Р. 1018–1022.
38. Low-temperature growth and doping of CdTe epilayers on CdTe substrates in a remote-plasma-assisted MOCVD system for nuclear radiation detector applications / Niraula, M., Nakamura, A., Aoki, T. [et al.] // Phys. Stat. Solidi (B) . – 2002. – V. 229. – Р. 83–87.
39. MOVPE growth optimisation of CdTe epitaxial layers for p-i-n diode X-ray detector fabrication / Traversa M., Marzo F., Prete P. [et al.] // Phys. Stat. Solidi. – 2006. – V. 3. – Р. 754–757.
40. Development of a homoepitaxial technology for fabrication of X-and γ -ray detectors based on CdTe p-i-n diodes / Lovergine N., Traversa M., Paiano P. [et al.] // Nuclear Phys. B. – 2007. – V. 166. – Р. 244–247.
41. Substrate treatment and precursor stoichiometry effects on the homoepitaxy of CdTe grown by MOVPE on detector-grade (111)B-CdTe crystals / Traversa M., Tapfer L., Paiano P., [et al.] // Appl. Phys. A. – 2008. – V. 91. – Р. 23–28.
42. M. Hage-Ali, P. Siffert, Semiconductors for room temperature nuclear detector applications, in: T.E. Schlesinger, R.B. James (Eds.), Semiconductors and Semimetals, Vol. 43, Academic Press, San Diego, 1995. Р. 626.
43. Photoluminescence and photoconductivity in hydrogen-passivated ZnTe / Bhunia S., Pal D., Bose D. N. // Semiconductor Science and Technology – 1998. – V.13. – Р. 434.
44. Про взаємодію водню із складними дефектами в CdTe і ZnTe Цюцюра Д. І., Корбутяк Д. В., Пігур О. М. [та ін.] // УФЖ. – 2007. – т. 52, № 12. – С. 1166–1170.
45. Ab Initio Studies of Hydrogen Defects in CdTe / Rak, Zs., Mahanti, S. D.; Mandal, Krishna C. // Journal of Electronic Materials.– V. 38. Issue 8, – Р. 1539-1547.
46. Influence of hydrogen treatment of CdTe crystals on the reflectivity spectra / Jaglarz J., Pukowska B., Kisiel A., [et al.] // Journal of Alloys and Compounds – 2004, P. 125–128.
47. Вплив обробки монокристалів CdxZn1-xTe у атмосфері водню на електрично активні центри / Британ В. Б., Пелещак Р. М., Цюцюра Д. І. та ін // Фізика і хімія твердого тіла. – 2009. – Т. 10, №1. – С. 41–44.
48. Hydrogen in crystalline semiconductors / Pearton S.J., Corbett J.W., Shi T.S. // Appl. Phys. A: Solids Surf. –1987. –43– P. 153.
49. Kikuchi C. Thermal neutron damage in CdTe and CdS // Radiation Effects in Semiconductors / Ed. by J. Corbett. - London, 1971. – P. 317 – 321.
50. Радиационные дефекты в монокристаллах p-CdZnTe генерированные потоком быстрых нейтронов / Пляцко С. В., Петренко Т. Л., Рашковецький Л. В. // Изв. Вузов. Физика. – 2008. – Т.51, №11/3. – С. 66–70.
51. Хіврич В. І. Ефекти компенсації та проникаючої радіації в монокристалах СdTe : монографія / В. І. Хіврич; НАН України, Ін-т ядерних дослідж. - К. : Вид-во Ін-ту ядерних дослідж., 2010. – 122 с.
52. Томашик В.Н., Томашик З.Ф., Любченко А.В. и др. Жидкофазное травление полупроводниковых соединений типа АIIBVI и физико-химические процессы на границе раздела // Оптоэлектр. и полупров. техника.–1994. – 28. – С.3-14.
53. Особенности выращивания кристаллов CdTe из расплава / Матвеев О.А., Терентьев А.И. // ФТП. – 1995. – Т. 29, Вып. 2. – С. 378–383.
54. Матвеев О.А. Самокомпенсация в области собственной проводимости CdTe в условиях двухфазного равновесия системы кристалл-газ / Матвеев О.А., Терентьев А.И. // ФТП. – 1993. – Т. 27, Вып. 11/12. – С. 1894–1903.
55. Точная самокомпенсация проводимости в кристалле Cd0.95Zn0.05Te:Cl в широком интервале давлений пара Cd / Матвеев О.А., Терентьев А.И., Зеленина Н.К. и др. // ФТП. – 2005. – Т. 39, Вып. 9. – С. 1034–1039.
56. Electrical compensation in CdTe and Cd0.9Zn0.1Te by intrinsic defects / Krsmanovic N., Lynn K.G., Weber M.H. [et al.] // Phys. Rev. B. – 2000. – V. 62. 24 – P. R16279–R16282.
57. Выращивание и отжиг кристаллов CdZnTe:Cl с разным содержанием цинка для детекторов ядерного излучения / Зеленина Н.К., Карпенко В.П., Матвеев О.А. [и др.] // ФТП. – 2009. – Т. 43, Вып. 10. – С. 1419–1425.
58. Баженов В.К. Изоэлектронные примеси в полупроводниках. Состояние проблемы / Баженов В.К., Фистуль В.И. // ФТП. – 1984. – Т. 18, Вып. 8. – С. 1345–1362.
59. Isovalent substitution: a perspective method of producing heterojunction optoelectronical devieces / Makhniy V.P., Baranyuk V.Ye., Demich N.V. [et al.] // PIE. – 2000. – V. 4425. – P. 272-277.
60. Наблюдение полос фотолюминесценции с Еmax >Еg в кристаллах CdTe , CdTe < Zn > Золотарев С.В., Корбутяк Д.В., Кучма Н.И., Никонюк Е.С. //письма в ЖЭТФ. – 1987. – Т. 46, Вып. 7. – С. 281–283.
61. Зависимость свойств кристаллов Cd1-xZnxTe от типа собственных точечных дефектов и форм присутствия кислорода / Морозова Н.К., Каретников И.А., Блинов В.В. [и др.] // ФТП. – 1999. – Т. 33. Вып. 5. – С. 569–573.
62. Оптичні властивості поверхневих модифікованих шарів CdTe / Сльотов М.М., Тарасюк Я.М., Демич М.В. [та ін.] // Фізика і хімія твердого тіла. – 2005. – Т. 6, № 1, – С. 57-59.
63. Радиационная стойкость полупроводниковых детекторов корпускулярного и гамма-излучения / Давыдов Л.Н., Захарченко А.А., Кутний Д.В. [и др.] // Вісник Харківського національного університету, том 657, серія фізична "Ядра, частинки, поля". – 2005. – Вип. 1/26. – С. 2–22.
64. Electronic properties of traps induced by -irradiation in CdTe and CdZnTe detectors / Cavallini A., Fraboni B., Chirco P. [et al.] // Nucl. Instr. and Meth. A. – 2000. – V. 448. – P. 558–566.
65. Radiation effects on II–VI compound-based detectors / Cavallini A., Fraboni B., Dusi W. [et al.] // Nucl. Instr. and Meth. A. – 2002. – V. 476. – P. 770–778.
66. Акцепторы в Cd1-xMnxTe (x