Composition dependence of structural and optical properties of Cd1-xZnxTe thick films obtained by the close-spaced sublimation

Abstract

У даній роботі представлені результати структурної, фотолюмінесценції та рамановської характеристики товстих плівок Cd1-xZnxTe з різною концентрацією цинку, отриманих методом вакуумної сублімаціїз близькою відстанню. Аналіз зразків рентгенівських променів дозволяє визначити вплив концентрації цинку на якість кристалів плівок. Було встановлено, що зразки з х ≈ 0,10 і х ≈ 0,32 мають високу якість кристалів. Однак зі збільшенням концентрації цинку якість кристала зменшується. Цей результат був підтверджений дослідженням фотолюмінесценції. А саме, спостерігалося значне погіршення оптичних властивостей зразків з високою концентрацією цинку (х> 0,32). Спектроскопія комбінаційного розсіювання показує співвідношення між концентрацією цинку і коливальними властивостями плівок. Крім того,метод мікрораманів показує, що отримані плівки є однорідними і вільними від включень телуру.

В настоящей работе представлены результаты структурной, фотолюминесценции и рамановской характеристики толстых пленок Cd1-xZnxTe с различной концентрацией цинка, полученных методом вакуумной сублимации с близким расстоянием. Анализ рентгенограмм позволяет определить влияние концентрации цинка на качество кристаллов пленок. Было обнаружено, что образцы с x ≈ 0,10 и x ≈ 0,32 имеют высокое качество кристалла. Однако с увеличением концентрации цинка качество кристаллов уменьшается. Этот результат был подтвержден исследованием фотолюминесценции. А именно, наблюдалось значительное ухудшение оптических свойств для образцов с высокой концентрацией цинка (х> 0,32). Рамановская спектроскопия выявляет связь между концентрацией цинка и колебательными свойствами пленок. Кроме того, метод микрораманов показал, что полученные пленки являются однородными и не содержат включений теллура.

This paper reports the results of structural, photoluminescence and Raman characterization of thick Cd1−xZnxTe films with different zinc concentration obtained by the close spaced vacuum sublimation method. The analysis of the X-rays patterns allows us to determine the effect of the zinc concentration on crystal quality of the films. It was found that samples with x ≈ 0.10 and x ≈ 0.32 have high crystal quality. However, with increasing of zinc concentration the crystal quality decreases. This result was confirmed by the photoluminescence study. Namely, the significant degradation of optical properties for the samples with high zinc concentration (x > 0.32) was observed. Raman spectroscopy reveals the relation between zinc concentration and vibrational properties of the films. Also, the micro-Raman method shows that obtained films are uniform and free of tellurium inclusions.