Залежнiсть порога плавлення CdTe вiд тривалостi iмпульсу та довжини хвилi випромiнювання лазера i параметрiв нерiвноважних носiїв заряду
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe62.02.0159Ключові слова:
CdTe, iмпульсне лазерне опромiненняАнотація
Розраховано порiг плавлення CdTe в залежностi вiд довжини хвилi випромiнювання Itℎ(л) та тривалостi лазерного iмпульсу Itℎ(тp) з урахуванням параметрiв ННЗ. При наносекундному лазерному опромiненнi CdTe в областi фундаментального поглинання враховано три компоненти енергiї, що видiляється при термалiзацiї збуджених носiїв – вiдразу пiсля збудження (1), при безвипромiнювальнiй об’ємнiй (2) та безвипромiнювальнiй поверхневiй (3) рекомбiнацiї, якi в сукупностi визначають глибину проникнення тепла у кристал i вiдповiдно порiг плавлення. Показано, що порiг плавлення змiнюється вiд 2,6 до 4,75 МВт/см2 при зростаннi л вiд 300 нм до 800 нм при тp = 20 нс. Виявлено, що змiна параметрiв ННЗ – швидкостi поверхневої рекомбiнацiї, часу життя, глибини дифузiї може змiнити порiг плавлення CdTe принаймнi на 30 вiдсоткiв.
Посилання
D.V. Korbutyak, S.V. Melnychuk, E.V. Korbut, M.M. Borysyuk, Cadmium Telluride: Impurity-Defect States and Detector Properties (Ivan Fedorov, 2000) (in Ukrainian).
V.A. Gnatyuk, T. Aoki, Y. Hatanaka, O.I. Vlasenko. Metal–semiconductor interfaces in CdTe crystals and modification of their properties by laser pulses. Appl. Surf. Sci. 244, 528 (2005).
https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2004.10.113
V.A. Gnatyuk, T. Aoki, Y. Nakanishi, Y. Hatanaka. Surface state of CdTe crystals irradiated by KrF excimer laser pulses near the melting threshold. Surf. Sci. 542, 142 (2003).
https://doi.org/10.1016/S0039-6028(03)00987-7
V.A. Gnatyuk, T. Aoki, O.S. Gorodnychenko, Y. Hatanaka. Solid-liquid phase transitions in CdTe crystals under pulsed laser irradiation. Appl. Phys. Lett. 83, 3704 (2003).
https://doi.org/10.1063/1.1625777
L.A. Kosyachenko, T. Aoki, C.P. Lambropoulos, V.A. Gnatyuk, S.V. Melnychuk, V.M. Sklyarchuk, E.V. Grushko, O.L. Maslyanchuk, O.V. Sklyarchuk. Optimal width of barrier region in X/-ray Schottky diode detectors based on CdTe and CdZnTe. J. Appl. Phys. 113, 054504 (2013).
https://doi.org/10.1063/1.4790358
A. Baidullaeva, A.I. Vlasenko, L.F. Kuzan, O.S. Litvin, P.E. Mozol'. Formation of nanoscale structures on the surface of p-CdTe crystals under the action of a single pulse of ruby laser. Fiz. Tekh. Poluprovodn. 39, 1064 (2005) (in Russian).
V.P. Makhnii, I.I. German, E.I. Chernykh. Influence of treatment on the surface parameters of singlecrystalline cadmium telluride substrates. Poverkhn. Rentgen. Sinkhrotron. Neitron. Issled. N 6, 65 (2013) (in Russian).
L.A. Golovan', P.K. Kashkarov, V.M. Lakeenkov et al. Rutherford backscattering study of laser-induced defect formation in CdTe crystals. Fiz. Tverd. Tela 40, 209 (1998) (in Russian).
L.A. Golovan', P.K. Kashkarov, V.Yu. Timoshenko. Laserinduced melting and defect formation in cadmium telluride. Laser Phys. 6, 925 (1996).
A. Baidulaeva, V.P. Veleshchuk, A.I. Vlasenko, B.K. Dauletmuratov, O.V. Lyashenko, P.E. Mozol'. Effect of melting on the acoustic response of CdTe and GaAs compounds under pulsed laser irradiation. Fiz. Tekh. Poluprovodn. 42, 286 (2008) (in Russian).
R.O. Bell, M. Toulemonde, P. Siffert. Calculated temperature distribution during laser annealing in silicon and cadmium telluride. J. Appl. Phys. 19, 313 (1979).
https://doi.org/10.1007/BF00900475
N.G. Blamires, D.H.J. Totterdel. Orientation dependent surface damage observed in laser irradiated cadmium telluride. J. Phys. D 16, 2361 (1983).
https://doi.org/10.1088/0022-3727/16/12/014
I.L. Shul'pina, N.K. Zelenina, O.A. Matveev. Effects of pulsed laser radiation on the real structure of CdTe crystals. Fiz. Tverd. Tela 40, 68 (1998) (in Russian).
I.L. Shul'pina, N.K. Zelenina, O.A. Matveev. Thermal effects of pulsed laser radiation on the real structure of CdTe crystals. Fiz. Tverd. Tela 42, 548 (2000) (in Russian).
I.L. Shul'pina, V.V. Ratnikov, O.A. Matveev. X-ray diffraction study of changes in the real structure of CdTe single crystals after laser irradiation. Fiz. Tverd. Tela 43, 559 (2002) (in Russian).
S.P. Zhvavyi, G.L. Zykov. Numerical simulation of the dynamics of phase transitions in CdTe induced by nanosecond excimer laser radiation. Fiz. Tekh. Poluprovodn. 40, 652 (2006) (in Russian).
A.A. Kovalev, S.P. Zhvavyi, G.L. Zykov. Dynamics of laserinduced phase transitions in cadmium telluride. Fiz. Tekh. Poluprovodn. 39, 1345 (2005) (in Russian).
J.R. Meyer, M.R. Kruer, F.J. Bartoli. Optical heating in semiconductors: Laser damage in Ge, Si, InSb, and GaAs. J. Appl. Phys. 51, 5513 (1980).
https://doi.org/10.1063/1.327469
V.V. Apollonov, A.M. Prokhorov, V.Yu. Khomich, S.A. Chetkin. Thermoelastic action of pulse-periodic laser radiation on the surface of a solid. Sov. J. Quant. Electron. 12, 188 (1982).
https://doi.org/10.1070/QE1982v012n02ABEH005473
E.I. Gatskevich, G.D. Ivlev, P. Pˇrikryl, R. Cern’y, V. Ch’ab, O. Cibulka. Pulsed laser-induced phase transformations in CdTe single crystals. Appl. Surf. Sci. 248, 259 (2005).
https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2005.03.045
V.M. Glazov, L.M. Pavlova. Temperature dependences of the density and the character of interaction between particles in molten zinc and cadmium tellurides. Zh. Fiz. Khim. 75, 1735 (2001) (in Russian).
O. Madelung. Semiconductors: Data Handbook (Springer, 2004).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-18865-7
R. Triboulet, P. Siffert. CdTe and Related Compounds; Physics, Defects, Hetero- and Nano-Structures, Crystal Growth, Surfaces and Applications (Elsevier, 2010).
V.I. Gavrilenko, A.M. Grekhov, D.V. Korbutyak, V.G. Litovchenko. Optical Properties of Semiconductors (Naukova Dumka, 1987) (in Russian).
O.V. Galochkin, V.M. Zhyharevych, G.I. Rarenko, V.M. Strebezhev, Ya.D. Zakharuk, S.G. Dremlyuzhenko. Influence of powerful millisecond laser radiation on the depth of melted layer in CdTe and Cd0.8Mn0.2Te crystals. Fiz. Khim. Tverd. Tila 13, 224 (2012) (in Ukrainian).
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
