Optically induced change of photoelectric properties of CdMnTe crystals

Abstract

To study the optically induced transformation of the point defect system under strong ans weak excitation from the intrinsic absorption hv > Eg, photoelectric and electric properties of semiconductor solid solutions С₁-хМnхТе (x = 0.08 + 0.1) have been studied at 78 and 300 K. It has been found that the weak optical excitation (hv - 2 eV) under simultaneous fast chilling down to 78 К results in a dramatic drop of the photocurrent and increase of the crystal dark resistance by more than a decimal order. The crystal photosensitivity is recovered in part by ultrasonic annealing or after a prolonged exposure at room temperature. A possible mechanism of that effect is discussed associated with the photoinduced ionization of manganese ions. The pulse laser irradiation ( λ = 694 nm, τl = 20 ns) at an under-threshold power results in photosensitization of the Cd₁-хMnxTe crystals not only in the irradiation zone but also in the control region.

С целью исследования оптически индуцированной трансформации системы точечных дефектов в условиях сильного и слабого возбуждения из области собственного поглощения hv > Eg изучались фотоэлектрические и электрические свойства полупроводниковых твердых растворов С₁-хМnхТе (х = 0.080 + 0.1) при Т = 78 К и Т = 300 К.

Было обнаружено, что в результате слабого оптического возбуждения (hv ~ 2 эВ) при одновременном быстром охлаждении до Г = 78 К происходит катастрофическое падение фототока и рост темнового сопротивления кристаллов более чем на порядок. Фоточувствительность кристаллов частично восстанавливалась в результате ультразвукового отжига или после длительной выдержки при комнатной температуре. Обсуждается возможный механизм наблюдаемого эффекта, связанный с фотоионизацией ионов марганца. Обработка импульсным лазерным излучением (λ = 694 nm, τl = 20 ns) допороговой мощности приводила к фотоочувствлению кристаллов Cd₁-хMnxTe не только в зоне облучения, но и в контрольной области образцов.

З метою дослідження оптично індукованої трансформації системи точкових дефектів в умовах сильного і слабкого збудження з області власного поглинання hv > Eg вивчалися фотоелектричні та електричні властивості напівпровідникових твердих розчинів С₁-хМnхТе (х = 0.08 + 0.1) при Т = 78 К і Т = 300 К. Виявлено, що в результаті слабкого оптичного збудження (hv - 2 eV) при одночасному швидкому охолодженні до Т = 78 К відбувається катастрофічне падіння фототока, а темповий опір кристалів підвищується більш ніж на порядок. Фоточутливість кристалів частково відновлювалася в результаті ультразвукового відпалу або після тривалої витримки при кімнатній температурі. Обговорюється можливий механізм ефекту, що спостерігається, пов’язаний із фотоіонізацією іонів марганцю. Обробка імпульсним лазерним випромінюванням (λ = 694 нм, тl = 20 ns) допорогової потужності приводила до росту фоточут-ливості кристалів Cd₁-хMnxTe не тільки в зоні опромінення, але й у контрольній області зразків.