CdTe kristalinde taşıyıcı yük yoğunluğunun etkin iki-seviye modeli ile sıcaklığa bağlı incelenmesi

Abstract

Bu tez çalismasinda Hidrojen Tasimali Buhar Fazi Epitaksi (H2T-VPE) yöntemiyleyalitkan ZnTe/(100)GaAs tabanlar üzerine büyütülen n-CdTe tek kristal ince filmlerin(epilayers) sicakliga bagli elektriksel özellikleri (özdirenç ve Hall tasiyici hareketliligi)incelenmistir.Çiftli kristal X- isini kirinim desenleri ince filmlerin yüksek kaliteli kristal bir yapiyasahip olduklarini gösterdi. Büyütme sicakligi ( G T ) 650oC' den küçük olan sicakliklardabüyütülen ince filmlerin iletkenlik türü p- tipi iken üzerindeki sicakliklarda n-tipi özelliksergilediler. Farkli kalinliklarda, ? 764 G T oC' de büyütülen n-tipi filmlerin Hall ölçümlerioda sicakliginda tasiyici yük yogunlugunun 1011-1014 cm-3 arasinda oldugunu gösterdi. Incefilmlerin yogunlugu, ve Hall hareketliligi prensip olarak etkin iki seviye modeli ileaçiklanabilir. Oda sicakliginda örgü ve katki atom saçilmalarinin elektron hareketliliginisinirladigi saptandi. Etkin iki seviye modeli, kalinligi ?22 ?molan ince filmin, yogunluguen fazla olan ilk verici seviyesi, ~1018 cm-3 yogunlugundaki alici seviyesini kismendengeledigi; aktivasyon enerjisi, ? 189meV d E olan ikinci verici seviyesinin ise filminelektriksel özelliklerini belirledigi saptandi. Bu filmin dengeleme oraninin 0.9997 oldugubelirlendi. Her iki verici seviyesinin GaAs tabandan Ga atomlarinin yayilimi sonucuolustugu tahmin edilmektedir.VAnahtar kelimeler : CdTe; elektriksel özellikler, Hall etkisi, H2T-VPE; X- isindetektörleri

Electrical characterisation of n-CdTe epilayers grown by Hydrogen Transport VapourPhase Epitaxy (H2T-VPE) on insulating ZnTe/(100)GaAs substrates through thetemperature dependent Hall measurements is reported. Double-crystal X-ray diffractionassessments indicate the material high crystalline quality. Samples grown at temperatures,TG ? 650oC were p-type, but appeared to be n-type for the temperature above G T ? 650oC.Hall measurements performed on n-type samples of different thicknesses grown at? 764 G T oC showed room temperature carrier densities in the range of 1011-1014 cm-3.The electron density and Hall mobility characteristics may be in principle wellexplained with a two-level effective model. The model of scattering by lattice and ionisedimpurity were found to be limiting dominantly the room temperature electron mobility. Fora ?22 ?m thick CdTe epilayers two donor levels were mainly estimated: The first, mostabundant compensates partly 1018 cm-3 density of acceptors while the second with activationenergy, ? 189meV d E determines n-type electrical properties. A compensation ratio,0.9997 holds for this epilayer. These could be possible formed through the diffusion of Gaatoms from GaAs into CdTe.VIIKeywords : CdTe, Electrical properties, Hall effect, H2T-VPE, X-ray detectors