Анализ фотолюминесценции кристаллов p-Cd1–xZnxTe, облученных гамма-квантами

Abstract

Изучено влияние облучения потоками γ-квантов (доза 10—500 кГр) на низкотемпературную (Т = 5 К) фотолюминесценцию кристаллов Cd1–xZnxTe (x = 0,04). Наблюдались стимулированные γ-облучением: а) существенное уменьшение интенсивностей исходных (ростовых) полос люминесценции, обусловленных донорно-акцепторными парами (hνm = 1,552 эВ), мелкими акцепторами (hνm = 1,578 эВ), а также связанными на мелких нейтральних акцепторах (hνm = 1,585 эВ и hνm = 1,591 эВ) и донорах (hνm = 1,592 эВ и hνm = 1,595 эВ) экситонами вследствиe уменьшения концентрации соответствующих центров люминесценции, из-за их взаимодействия с радиационными дефектами; б) появление новых полос люминесценции, обусловленных, вероятнее всего, радиационно-стимулированными вакансиями кадмия (VCd), связанными с иными дефектами (донорно-акцепторными парами, hνm = 1,550 эВ) и изолированными вакансиями кадмия (hνm = 1,568 эВ). Интенсивность радиационно-стимулированных полос немонотонно изменяется с возрастанием дозы γ-облучения: сначала увеличивается при низких Фγ (из-за повышения концентрации вакансий кадмия), а затем значительно уменьшается при высоких Фγ (из-за генерации значительного количества эффективных центров безизлучательной рекомбинации избыточных носителей тока).

The effect of irradiation by different doses of γ-quanta (10—500 kGy) at 300 K on the low-temperature (T = 5 K) photoluminescence of Cd1-xZnxTe crystals (x = = 0,04) has been studied. The following phenomena, stimulated by γ-irradiation, were observed: a) a substantial decrease of inten-sities of initial (as-grown) emission bands with the emission peak positions hνm = 1,552 еV (caused by donor-acceptor pairs), hνm = 1,578 еV (caused by shallow acceptors), hνm = 1,585, 1,591 and hνm = 1,592, 1,595 еV (caused by excitons bound by shallow neutral acceptors and donors, accordingly), which originates from lowering of the concentration of the corresponding luminescence centers due to their interaction with radiation defects; b) an appearance of new luminescence bands caused probably by radiation-induced cadmium vacancies bound with defects (by donor-acceptor pairs, hνm = 1,550 еV) and isolated cadmium vacancies (hνm = 1,568 еV). Intensities of radiation-stimulated emission bands non-monotonically change with the growth of γ-radiation dose: at first it increases at low Фγ (it is caused by an increase in the concentration of radiation-induced cadmium vacancies) and then is noticeably lowered at high Фγ (it is connected with generation of the considerable number of effective radiationless centers of excess charge carriers).