HgCdTe: свойства и технология

С точки зрения фундаментальных свойств HgCdTe – очень привлекательный материал, он пользуется большим спросом в течение последних тридцати лет. HgCdTe – полупроводниковый твердый раствор со структурой цинковой обманки, чьи свойства меняются непрерывно с изменением состава х между фазами бинарных соединений. Для того чтобы дать полное описание свойств и сказать, как они изменяются с х, необходимо большое число экспериментальных данных. В отличие от сильной зависимости полупроводниковых свойств от состава, период кристаллической решетки CdTe только на 0.3% больше, чем период кристаллической решетки HgTe. Здесь представлены фундаментальные свойства материала, важные при создании ИК-детекторов, а также связанные с технологией.

Полупроводниковые свойства

Рабочие характеристики ИК-фотодетекторов определяются следующими основными свойствами используемого полупроводника: шириной запрещенной зоны, собственной концентрацией, подвижностями электронов и дырок, коэффициентом поглощения, скоростями тепловой генерации и рекомбинации. Табл. 1 содержит перечень основных параметров материала.

Зонная структура

Электрические и оптические свойства Hg1-xCdxTe определяются структурой запрещенной зоны вблизи Г-точки зоны Бриллюэна. Формы электронной зоны и зоны легких дырок определяются шириной запрещенной зоны и матричным элементом импульса. Ширина запрещенной зоны этого соединения при температуре 4.2 К варьируется от -0,300 эВ для полуметаллического HgTe, проходит ноль при х = 0.15 и далее увеличивается до 1.648 эВ для CdTe.

Таблица 1. Физические свойства

Hg1-xCdxTe (х = 0; 0.2; 1)

Свойства

Т, К.

HgTe

Hg0.8Cd0.2Te

CdTe

Постоянная решетки А, А

300

6.4614

6.4637

6.4809

Коэф. теплового расширения а, 10 -6 К.

300

4.2

4.1

4.1

Тепловая проводимость С, Вт/(см • К)

300

0.031

0.013

0.057

Плотность р, г/см3

300

8.076

7.630

5.846

Температура плавления Тm, К.

943

940 (тв.)

 

1050 (жид.)

1365

Ширина запрещенной зоны Eg, эВ

300

-0.1415

0.1546

1.4895

77

-0.2608

0.0830

1.6088

4.2

-0.2998

0.05960

1.6478

Эффективные массы: m* /m

77

0.029

0.0064

0.096

mh*/m

0.35–0.7

0.4–0.7

0.66

Подвижности, см2/(В • с): е

77

2.5 х105

4x104

h

7x102

3.8 х 104

Собственная концентрация ni, см-3

300

3.4 х 1016

77

9.9 х 1013

Статическая диэлектрическая постоянная h

300

20.8

17.8

10.5

Высокочастотная диэлектрическая постоянная x

300

15.1

13.0

7.2

Перейти на страницу: 1 2 3

Прочтите также:

Расчет параметров кремниевого диода
В формировании будущего специалиста по электронной технике наряду с фундаментальными дисциплинами значительная роль принадлежит курсу ‘Твердотельные приборы и устройства’. Он дает возмож ...

Технология получения монокристаллического InSb p-типа
На сегодняшний день все халькогениды свинца, включая селенид свинца, являются достаточно изученными полупроводниковыми соединениями, которые уже давно нашли свое применение в электронно ...

Расчет структурной схемы установки по перегонке мазута на вакуумной трубчатке установки АВТ
Надежностью называют свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах ...

Основные разделы

Copyright © 2008 - 2021 www.techmatch.ru