260 likes | 365 Views
Anihilace pozitronů v polovodičích. záchytový model pro V -. rozklad na komponenty. Anihilace pozitronů v polovodičích. GaAs ozářený elektrony (1.5 MeV). střední doba života. C. Corbel et al. Phys. Rev. B 45, 3386 (1992). rozklad na komponenty. Anihilace pozitronů v polovodičích.
E N D
Anihilace pozitronů v polovodičích • záchytový model pro V-
rozklad na komponenty Anihilace pozitronů v polovodičích • GaAs ozářený elektrony (1.5 MeV) střední doba života C. Corbel et al. Phys. Rev. B 45, 3386 (1992)
rozklad na komponenty Anihilace pozitronů v polovodičích • GaAs ozářený elektrony (1.5 MeV) • tb = 230 ps • VGa: tv = 260 ps (hluboká záchytová centra) • mělká záchytová centra: ts = 230 ps • záchyt pozitronů v Rydbergových stavech C. Corbel et al. Phys. Rev. B 45, 3386 (1992)
Anihilace pozitronů v polovodičích • GaAs ozářený elektrony (1.5 MeV) • tb = 230 ps • VGa: tv = 260 ps (hluboká záchytová centra) • mělká záchytová centra: ts = 230 ps • záchyt pozitronů v Rydbergových stavech • záporně nabité ionty GaAs • koncentrace GaAs nezávislá • na koncentraci vakancí C. Corbel et al. Phys. Rev. B 45, 3386 (1992)
rozklad na komponenty Anihilace pozitronů v polovodičích • GaAs ozářený elektrony (1.5 MeV) • tb = 230 ps • VGa: tv = 260 ps (hluboká záchytová centra) • mělká záchytová centra: ts = 230 ps • záchyt pozitronů v Rydbergových stavech • záporně nabité ionty GaAs • Eb = (41 4) meV • koncentrace cst = 1.3 1017 cm-3 C. Corbel et al. Phys. Rev. B 45, 3386 (1992)
Arrheniův plot Anihilace pozitronů v polovodičích • GaAs ozářený elektrony (1.5 MeV) • tb = 230 ps, záporně nabité ionty GaAs C. Corbel et al. Phys. Rev. B 45, 3386 (1992)
Anihilace pozitronů v polovodičích • GaAs ozářený elektrony (1.5 MeV) • tb = 230 ps, záporně nabité ionty GaAs • koncentrace mělkých záchytových center • Eb = 38 - 41 meV C. Corbel et al. Phys. Rev. B 45, 3386 (1992)
Anihilace pozitronů v polovodičích • záchytový model mělké záchytové centrum vakance C. Corbel et al. Phys. Rev. B 45, 3386 (1992)
Anihilace pozitronů v polovodičích • záchytový model • vliv poměru Kv / KR C. Corbel et al. Phys. Rev. B 45, 3386 (1992)
Anihilace pozitronů v polovodičích • záchytový model • vliv vazebné energie pozitronu Eb C. Corbel et al. Phys. Rev. B 45, 3386 (1992)
Anihilace pozitronů v polovodičích • GaAs ozářený elektrony (1.5 MeV) • teplotní stabilita defektů • mělká záchytová centra jsou teplotně stabilní • vakance se při pokojové teplotě odžíhávají C. Corbel et al. Phys. Rev. B 45, 3386 (1992)
Anihilace pozitronů v polovodičích • defekty v GaAs • Fermiho energie chemický potenciál e- vodivostní pás Fermiho hladina valenční pás
Anihilace pozitronů v polovodičích • GaAs • závislost tv na poloze Fermiho hladiny • přechod tv = 260 ps 295 ps • tv = 260 ps: VAs1- • tv = 295 ps: VAs0 • přechod VAs-1 VAs0
Anihilace pozitronů v polovodičích VAs-1 VAs0 VAs+1 • GaAs • závislost záchytové rychlosti K295 • na poloze Fermiho hladiny
Anihilace pozitronů v polovodičích • CdTe • vhodný materiál pro detektory g-záření: • - vhodná šířka zakázaného pásu • - poměrně velké Z: (48 + 52)/2 = 50 • růst krystalu v přebytku Te dominantní defekty VCd
Anihilace pozitronů v polovodičích • CdTe • CdTe:Cl, CdTe:In
Anihilace pozitronů v polovodičích • CdTe • kompenzace • dobrý detektor vysoký odpor C. Szeles, IEEE Trans. Nucl. Sci. 51, 1242 (2004)
Anihilace pozitronů v polovodičích • CdTe • mobilita m • doba života nosičů t • dobrý detektor velký mt C. Szeles, IEEE Trans. Nucl. Sci. 51, 1242 (2004)
Anihilace pozitronů v polovodičích • CdTe K. Biswas, M.-H. Du, New J. Phys. 14, 063020 (2012)
n typ při vysoké koncentraci donorů p typ nezávisle na koncentraci donorů Anihilace pozitronů v polovodičích • CdTe:Cl, CdTe:In • stabilizace Fermiho hladiny (‘pinning’) • A-centrum: mělký akceptor + mělký donor K. Biswas, M.-H. Du, New J. Phys. 14, 063020 (2012)
Anihilace pozitronů v polovodičích • CdTe • CdTe:Cl, CdTe:In • stabilizace Fermiho hladiny (‘pinning’) • EfD-V roste s [D+], EfD-A konstantní rostoucíkoncentrace mělkých donorů • n-typ oblast Ef kdy r> 109W cm • Fermiho hladina • saturovaná na EfD-A Fermiho hladina K. Biswas, M.-H. Du, New J. Phys. 14, 063020 (2012)
Anihilace pozitronů v polovodičích • CdTe:Cl, CdTe:In • stabilizace Fermiho hladiny (‘pinning’) • EfD-V roste s [D+], EfD-A konstantní rostoucíkoncentrace mělkých donorů • vysoký odpor oblast Ef kdy r> 109W cm Fermiho hladina K. Biswas, M.-H. Du, New J. Phys. 14, 063020 (2012)
VCd+ TeCd VCd+ Cdi Anihilace pozitronů v polovodičích • CdTe • stabilizace Fermiho hladiny (‘pinning’) • formační energie defektů v nedopovaném CdTe K. Biswas, M.-H. Du, New J. Phys. 14, 063020 (2012) VCd+ VTe ??
A+ ClTe A + CdTe Anihilace pozitronů v polovodičích • CdTe:Cl • stabilizace Fermiho hladiny (‘pinning’) • formační energie defektů v Cl dopovaném CdTe K. Biswas, M.-H. Du, New J. Phys. 14, 063020 (2012)
A-centrum (VCd - ClTe)-, tv = 330 ps • klastr 4 A-center 4(VCd - ClTe)-, t4V = 420 ps • mělká záchytová centra tR = 290 ps Anihilace pozitronů v polovodičích • CdTe • bulk tb = 295 ps • vakance (VCd - 2ZnTe)0, tv = 320 ps CdZnTe CdTe:Cl