Температурная зависимость уровня Ферми в узкозонных объемных пленках HgCdTe при различной концентрации вакансий ртути

Abstract

Выполнен анализ положения уровня Ферми в объемном HgCdTe с долей кадмия от 19 до 22% в зависимости от температуры для различных концентраций вакансий ртути, формирующих двухзарядные акцепторы с энергиями ионизации 11 и 21 мэВ для нейтрального и однократно заряженного состояний соответственно. Рассчитана концентрация свободных носителей в зонах при различных температурах, а также доля акцепторных центров в различных зарядовых состояниях. Полученные результаты объясняют быстрое температурное гашение фотопроводимости, обусловленной вакансиями ртути, и показывают, что в материале p-типа в зависимости проводимости от температуры может возникать участок экспоненциального роста с характерной энергией значительно больше половины ширины запрещенной зоны при нулевой температуре, как это можно было бы ожидать из закона действующих масс для собственного полупроводника. Ключевые слова: узкозонные полупроводники, HgCdTe, уровень Ферми, двухзарядные акцепторы.