1.3. Вплив точкових дефектів на електричні властивості

СdTe є широкозонним напівпровідником, заборонена зона якого має велику кількість глибоких локальних домішкових рівнів, які визначають фізичні властивості кристалу. Природа глибоких рівнів для CdTe вивчена недостатньо. Відомо лише, що багато з них відповідають складним дефектам (комплексам), які утворилися взаємодіючи між домішковими і власними дефектами. Тому електрофізичні параметри визначаються однаковою мірою як власними, так і домішковими дефектами (табл.1).

Важливою характерною особливістю напівізолюючого CdTe є низька концентрація носіїв заряду при кімнатних температурах. Власні носії заряду практично не впливають на електрофізичні властивості CdTe, які при кімнатних і більш низьких температурах визначаються іонізацією домішкових та власних дефектів і їх комплексів. Більшість електроактивних в CdTe домішок відносяться до сусідніх з Cd і Te груп.

Таблиця 1 Основні електрофізичні параметри нелегованого CdTe

Ширина забороненої зони	1.606 еВ при 4,2 К
Рухливість електронів	1050 см^2/(В·с) при 300 К
Рухливість дірок	100 см^2/(В·с) при 300 К
Концентрація НЗ в матеріалі з власною провідністю	10^6 см^-3 при 300 К

Телурид кадмію є єдиним матеріалом із сполук А^IIB^VI, в якому можна отримати чітко виражену провідність n- або p- типу. Зміна величини і типу провідності забезпечується точковими дефектами, які з’являються у підгратці кадмію. Діркова провідність обумовлена одно- і двократно іонізованою вакансією кадмію, а електронна провідність – іонізацією міжвузольних атомів кадмію. Тип і концентрація дефектів, які переважають в CdTe, залежать від величини тиску p_Cd в процесі вирощування кристалів [16].

Встановлено, що тип провідності та величина питомого опору телуриду кадмію істотно залежать від концентрації і типу власних дефектів та від наявності домішок сторонніх елементів. Домішки елементів I і V груп приводять до появи діркової, а домішки III і VІІ - електронної провідності в телуриді кадмію. Кількість власних дефектів залежить від технологічних умов синтезу і вирощування монокристалів, зокрема від тиску пари компонентів над розплавом. При високому тиску пари кадмію (P_Cd) одержуються кристали n-типу, а при високому тиску телуру (P_Te) – p-типу [4,18].

Нобелем і іншими авторами [16,17,18] було показано, що у CdTe n-типу провідності при температурах вище кімнатної, опір по ефекту Холла мало залежить від температури. При вимірюванні ефекту Холла при температурах нижче кімнатної результат свідчить про наявність донорних рівнів, розташованих поблизу дна зони провідності. Для зразків CdTe р-типу провідності вказані властивості залежать від температури значно сильніше, причому по температурній залежності можна зробити висновок про те, що акцепторні рівні розміщаються на віддалі 0,15 - 0,3 еВ від стелі валентної зони. Отже, при кімнатній температурі, досить велика частина акцепторів не іонізована.