人工晶体学报

作者：喻超, 张博, 王琦琦, 王希, 胡于南, 梁小燕, 张继军, 闵嘉华, 王林军

单位：1.上海大学材料科学与工程学院，上海 200444；2.中国航天科工集团北京航星机器制造有限公司，北京 100013

关键词：碲锌镉,点缺陷,环境退火,移动加热器法,光电特性,电阻率,

基金：国家自然科学基金(11675099)

生长态的CdZnTe （CZT）晶体中存在大量的本征点缺陷及其相关的复合缺陷，如何获取这些点缺陷信息及其影响至关重要。本文设计CZT晶体高温Cd气氛退火，通过退火时间控制原子扩散程度，进而调控样品点缺陷分布。对于移动加热器法（THM）生长的富碲态CZT，本文运用光生电流瞬态谱（PICTS）、低温光致发光（PL）、I-V测试和α粒子诱导瞬态电荷漂移测试研究了其点缺陷分布与电阻率、载流子迁移率和电荷收集效率等光电特性的关系。点缺陷测试结果表明，生长态样品中TeCd缺陷占主导地位，其浓度为4.47×1013 cm-3，捕获截面为9.34×10-16 cm2。经过24 h的Cd退火后，样品内部的缺陷类型发生变化，Cdi缺陷逐渐成为主导，其浓度达到4.49×1013 cm-3，捕获截面降至5.82×10-19 cm2。电学性能结果表明载流子迁移率、电荷收集效率与CZT点缺陷总浓度有关，内部电场由捕获截面最大的TeCd决定。Cd退火6 h的样品具有高的收集效率、高迁移率（697 cm2·V-1·s-1）和均匀的内部电场分布，但是电阻率较低。Cd原子在扩散过程中优先占据VCd和TeCd的位置，A中心和TeCd浓度呈指数型减少是导致电阻率下降的主要原因。

来源：2025年第6期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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