Properties of point defects in CdTe at temperatures of 300 - 600 K

Abstract

Tepelná stabilita krystalů p-CdTe byla studována pomocí měření vodivosti a Hallova jevu při pokojové teplotě a při mírně zvýšených teplotách. Bylo pozorováno, že tepelné změny často implikují anomální chování hustoty děr charakterizované reverzibilním poklesem nebo zvýšením při zahřívání nebo chlazení. Tato anomálie byla vysvětlena přenosem rychle se difundujících donorů mezi Te inkluze a objemem vzorku. Pomocí sekundární iontové hmotnostní spektroskopie (SIMS) sodík a draslík byly stanoveny jako nejpravděpodobnější difúzní prvky. K ověření tohoto chování byly vzorky zpracovány také v nasyceném roztoku NaCl v různých časových intervalech, aby se prozkoumal vliv oxidové vrstvy a sodíku na povrch vzorku. Pro stanovení struktury povrchu byl vzorek charakterizován elipsometricky, rentgenovou fotoelektronovou spektroskopií (XPS), SIMS a fotoluminiscenci. Velmi nízký difúzní koeficient Na byl vysvětlen zachycením Na v podmřížce Cd.

The thermal stability of p-type CdTe crystals by using conductivity and Hall-effect measurements have been studied at room and slightly increased temperatures. It was observed that thermal changes often implicate an anomalous behavior of the hole density characterized by reversible decrease/increase in a heating/cooling regime. This anomaly was explained by a transfer of fast diffusing donors between Te inclusions and the bulk of the sample. Sodium and potassium were determined by the Secondary Ion Mass Spectroscopy (SIMS) as the most probable diffusing species. To verify this behavior samples were also treated in saturated NaCl solution for different time intervals in order to examine the influence of the oxide layer and sodium on the surface of the sample. To determine the structure of the surface the sample was characterized by ellipsometric and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and SIMS. Very low determined diffusion coefficient of Na was explained by trapping of Na in Cd sublattice