Laser-induced Point Defects in CdTe:Mn Single Crystals Irradiated by IR Laser

Abstract

Досліджено електричні характеристики монокристалів CdTe:Mn n-типу провідності з початковим питомим опором 10 Ом∙см (300 K), залежність спектрів ЕПР і низькотемпературної фотолюмінесценції від концентрації домішки і температури. Визначено глибина залягання домішкових рівнів, локалізація домішки марганцю в кристалічній решітці. Показано, що в межах концентрації введеного марганцю NMn ≤ 5∙1018 см – 3 обмінної взаємодії між іонами марганцю не спостерігається, марганець займає вакансії або заміщає кадмій в ґратці. Експериментально показано вплив ІЧ лазерного випромінювання з енергією кванта випромінювання ħω значно меншою ширини забороненої зони Eg і щільністю потужності випромінювання W нижче критичної на фізичні властивості монокристалів n-CdTe: Mn. Встановлено, що зміна в спектрі точкових дефектів відбувається в результаті взаємодії ЕН поля лазерної хвилі з включеннями власних компонентів, фонових і спеціально введених домішок.

The electrical characteristics of CdTe:Mn n-type single crystals with an initial resistivity of 100 Ω cm (300 K), the dependence of the EPR spectra and low-temperature photoluminescence on the impurity concentration and temperature were studied. Manganese impurity localization in the crystal lattice and depth of impurity states are determined. No exchange interaction between the manganese ions is observed (within the concentration of introduced manganese NMn ≤ 5 ∙ 1018 cm–3). Manganese occupies vacancies or replaces cadmium in the crystal lattice. The effect of IR laser radiation (with radiation quantum energy ħω much lower than the band gap energy Eg and radiation power density W below the critical value) on the physical properties of n-CdTe:Mn single crystals is shown experimentally. It is established that variation of spectrum of point defects is due to interaction of the ЕН field of laser wave with inclusions of native components as well as background and specially introduced impurities.