Вплив домішок і структурних дефектів на електрофізичні та детекторні властивості CdTe та CdZnTe
Solid-state ionizing radiation detectors based on high-resistance semiconductors can be used to monitor the safety of nuclear reactors. High-resistance CdTe and CdZnTe have very good electrophysical and detector properties. The objective of this study was to use computer simulation to determine how...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2019.5-6.43 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Technology and design in electronic equipment |
Репозитарії
Technology and design in electronic equipment| id |
oai:tkea.com.ua:article-119 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Technology and design in electronic equipment |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-08-02T16:36:47Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
CdZnTe детектори комп’ютерне моделювання глибокі рівні збір зарядів |
| spellingShingle |
CdZnTe детектори комп’ютерне моделювання глибокі рівні збір зарядів Kondrik, Alexander Kovtun, Gennadiy Вплив домішок і структурних дефектів на електрофізичні та детекторні властивості CdTe та CdZnTe |
| topic_facet |
CdZnTe detectors computer simulation deep levels charges collection CdZnTe детектори комп’ютерне моделювання глибокі рівні збір зарядів |
| format |
Article |
| author |
Kondrik, Alexander Kovtun, Gennadiy |
| author_facet |
Kondrik, Alexander Kovtun, Gennadiy |
| author_sort |
Kondrik, Alexander |
| title |
Вплив домішок і структурних дефектів на електрофізичні та детекторні властивості CdTe та CdZnTe |
| title_short |
Вплив домішок і структурних дефектів на електрофізичні та детекторні властивості CdTe та CdZnTe |
| title_full |
Вплив домішок і структурних дефектів на електрофізичні та детекторні властивості CdTe та CdZnTe |
| title_fullStr |
Вплив домішок і структурних дефектів на електрофізичні та детекторні властивості CdTe та CdZnTe |
| title_full_unstemmed |
Вплив домішок і структурних дефектів на електрофізичні та детекторні властивості CdTe та CdZnTe |
| title_sort |
вплив домішок і структурних дефектів на електрофізичні та детекторні властивості cdte та cdznte |
| title_alt |
Influence of impurities and structural defects on electrophysical and detector properties of CdTe and CdZnTe |
| description |
Solid-state ionizing radiation detectors based on high-resistance semiconductors can be used to monitor the safety of nuclear reactors. High-resistance CdTe and CdZnTe have very good electrophysical and detector properties. The objective of this study was to use computer simulation to determine how impurities and structural defects, as well as their clusters, affect electrophysical and detector properties of Cd1-xZnxTe (0≤x≤0.3). The calculations were based on well-tested models, the reliability of which was confirmed when comparing simulation results with well-known experimental data. It has been established that deep donors with energy levels near the middle of the band gap considerably extend the area of the high-resistance state of CdTe and CdZnTe, which is suitable for the creation of radiation detectors. The capture and recombination of non-equilibrium charge carriers occurs at the deep levels of cadmium vacancies owing to the influence of Ti, V, Ge, Ni, and Sn impurities. For this reason, such impurities are considered to be harmful, noticeably reducing the efficiency of charge collection η in CdTe and CdZnTe detectors. The decrease of electron mobility in CdTe and CdZnTe can be caused by the distribution heterogeneity of impurities (impurity clusters).When concentration of harmful impurities Ti, V, Ni, Sn, Ge does not exceed the content of the "background", provided that the impurities are distributed over the crystal uniformly, it is possible to obtain high-resistance CdZnTe of an acceptable detector quality. The obtained results could help determining conditions for producing CdTe and CdZnTe materials of high detector quality. |
| publisher |
PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2019.5-6.43 |
| work_keys_str_mv |
AT kondrikalexander influenceofimpuritiesandstructuraldefectsonelectrophysicalanddetectorpropertiesofcdteandcdznte AT kovtungennadiy influenceofimpuritiesandstructuraldefectsonelectrophysicalanddetectorpropertiesofcdteandcdznte AT kondrikalexander vplivdomíšokístrukturnihdefektívnaelektrofízičnítadetektornívlastivostícdtetacdznte AT kovtungennadiy vplivdomíšokístrukturnihdefektívnaelektrofízičnítadetektornívlastivostícdtetacdznte |
| first_indexed |
2025-09-24T17:30:24Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:30:24Z |
| _version_ |
1850410211093774336 |
| spelling |
oai:tkea.com.ua:article-1192025-08-02T16:36:47Z Influence of impurities and structural defects on electrophysical and detector properties of CdTe and CdZnTe Вплив домішок і структурних дефектів на електрофізичні та детекторні властивості CdTe та CdZnTe Kondrik, Alexander Kovtun, Gennadiy CdZnTe detectors computer simulation deep levels charges collection CdZnTe детектори комп’ютерне моделювання глибокі рівні збір зарядів Solid-state ionizing radiation detectors based on high-resistance semiconductors can be used to monitor the safety of nuclear reactors. High-resistance CdTe and CdZnTe have very good electrophysical and detector properties. The objective of this study was to use computer simulation to determine how impurities and structural defects, as well as their clusters, affect electrophysical and detector properties of Cd1-xZnxTe (0≤x≤0.3). The calculations were based on well-tested models, the reliability of which was confirmed when comparing simulation results with well-known experimental data. It has been established that deep donors with energy levels near the middle of the band gap considerably extend the area of the high-resistance state of CdTe and CdZnTe, which is suitable for the creation of radiation detectors. The capture and recombination of non-equilibrium charge carriers occurs at the deep levels of cadmium vacancies owing to the influence of Ti, V, Ge, Ni, and Sn impurities. For this reason, such impurities are considered to be harmful, noticeably reducing the efficiency of charge collection η in CdTe and CdZnTe detectors. The decrease of electron mobility in CdTe and CdZnTe can be caused by the distribution heterogeneity of impurities (impurity clusters).When concentration of harmful impurities Ti, V, Ni, Sn, Ge does not exceed the content of the "background", provided that the impurities are distributed over the crystal uniformly, it is possible to obtain high-resistance CdZnTe of an acceptable detector quality. The obtained results could help determining conditions for producing CdTe and CdZnTe materials of high detector quality. Твердотільні детектори іонізуючих випромінювань, виконані на основі високоомних напівпровідників, можуть використовуватись в сфері моніторингу безпеки ядерних реакторів. Такі високоомні матеріали, як CdTe і CdZnTe, мають дуже хороші електрофізичні і детекторні властивості. Метою даної роботи було визначення методом комп’ютерного моделювання характеру впливу домішок і структурних дефектів, а також їхніх кластерів на електрофізичні і детекторні властивості Cd1-xZnxTe (0≤x≤0,3).Обчислення ґрунтувались на добре апробованих моделях, надійність яких підтвердилась при порівнянні результатів моделювання з відомими експериментальними даними. Встановлено, що глибокі донори з рівнем енергії поблизу середини забороненої зони значно розширюють область високоомного стану CdTe та CdZnTe, яка є придатною для створення детекторів випромінювань. Дослідження також дозволили встановити, що на глибоких рівнях вакансій кадмію має місце захоплення та рекомбінація нерівноважних зарядів завдяки дії домішок Ti, V, Ge, Ni, Sn. З цієї причини такі домішки є шкідливими, вони помітно знижують ефективність збору зарядів детекторів на основі CdTe та CdZnTe. Зменшення електронної рухливості в CdTe і CdZnTe може бути спричинене неоднорідним розподілом домішок (домішковими кластерами). За умови рівномірного розподілу домішок в об’ємі кристалу можна досягти прийнятної детекторної якості високоомного CdZnTe у випадку, коли концентрація шкідливих домішок Ti, V, Ni, Sn, Ge не перевищує вміст «фону». Отримані результати можуть допомогти у визначенні умов отримання матеріалів CdTe та CdZnTe високої детекторної якості. PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers 2019-12-26 Article Article Peer-reviewed Article application/pdf https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2019.5-6.43 10.15222/TKEA2019.5-6.43 Technology and design in electronic equipment; No. 5–6 (2019): Tekhnologiya i konstruirovanie v elektronnoi apparature; 43-50 Технологія та конструювання в електронній апаратурі; № 5–6 (2019): Технология и конструирование в электронной аппаратуре; 43-50 3083-6549 3083-6530 10.15222/TKEA2019.5-6 uk https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2019.5-6.43/109 Copyright (c) 2019 Kondrik A. I., Kovtun G. P. http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ |