苏州大学, 放射医学及交叉学科研究院, 放射医学与辐射防护国家重点实验室, 苏州 215123
钙钛矿材料在太阳能电池和光电探测等领域的快速发展, 带动了其在核辐射探测领域的应用研究。钙钛矿晶体结构拥有多样化的结构容忍性, 如何设计组分并挖掘材料的相关特性具有很大的科学挑战。其次, 针对新型钙钛矿材料特性, 需要根据应用场景来优化半导体器件设计, 才能最大限度地发挥其辐射探测性能。鉴于此, 本文从熔体法晶体生长及半导体器件设计等角度, 探讨了不同维度钙钛矿结构的材料特性及辐射探测器件性能, 以期为该材料在核辐射探测领域的发展提供参考。
无机钙钛矿半导体 熔体法 单晶 半导体器件 核辐射探测 三维钙钛矿 二维钙钛矿 缺陷钙钛矿 inorganic perovskite semiconductor melt-grown method single crystal semiconductor device nuclear radiation detection 3D perovskite 2D perovskite defect perovskite
西北工业大学, 凝固技术国家重点实验室, 陕西 西安 710072
采用熔体法生长Ⅱ-Ⅵ族碲化物体单晶时, 不同的生长条件及热经历过程会导致生长态晶体材料中, 占主导的点缺陷类型存在较大的差异, 进而影响了晶体的物理性能及器件的使用。 低温光致发光(PL)谱作为一种无损检测方法, 可以用于研究不同条件下生长的Ⅱ-Ⅵ族碲化物体单晶中的点缺陷和杂质的能级状态。 对比富Te条件下生长的未掺杂ZnTe和CdTe晶体在8.6 K下的PL谱可以发现, 电阻率较低的p型ZnTe晶体, 其PL谱中, 电子到中性受主复合发光峰(e, A0)强度高于施主-受主对复合发光峰(DAP), 而高电阻率阻n型CdTe晶体则刚好相反, 这可能是由于生长速率及降温过程的热经历不同导致占主导的本征点缺陷类型不同造成的。 按化学计量比生长的未掺杂CdZnTe晶体, 其PL谱中自由激子发光峰(D0, X)占主导, 而(e, A0)峰强度高于DAP峰, 变温PL谱测试表明当温度高于15 K时, (e, A0)峰与DAP峰逐渐叠加在一起。 In掺杂导致在富Te条件下生长的CdZnTe晶体的PL谱中产生明显的A中心复合发光峰, 与导带的能量差约为0.15 eV, 主要与In补偿Cd空位形成的复合体［In+CdV2-Cd］-有关, 且其强度与In掺杂元素的含量成正比。
Ⅱ-Ⅵ族碲化物 光致发光谱 点缺陷 掺杂 Ⅱ-Ⅵ group telluride PL spectra Point defects Dopant
