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Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 24, Numéro 8, août 1989
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| Page(s) | 795 - 802 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/rphysap:01989002408079500 | |
DOI: 10.1051/rphysap:01989002408079500
Electrical characterization of as-grown, annealed and indium-doped Hg1-xZnxTe for x near 0.15
S. Rolland1, A. Lasbley1, A. Seyni1, R. Granger1 et R. Triboulet21 I.N.S.A., Laboratoire de Physique des Solides, UA 040786 au C.N.R.S., F-35043 Rennes Cedex, France
2 Laboratoire de Physique des Solides, LP 001332 au C.N.R.S., F-92195 Meudon Cedex, France
Abstract
Concentration and mobility of carriers in Hg1-xZnxTe for x near 0.15 are presented for as grown T.H.M. material and after annealings under mercury pressure. These concentrations and mobilities are near those found in Hg1-xCdxTe for a same band gap (x = 0.22 ). However the mercury diffusion coefficient is lower, this involves difficulty to obtain homogeneous n-type samples through low temperature stoichiometric annealing but reveales a better stability of the material. Indium is a donor dopant but with also a low diffusion coefficient ; moreover this doping strongly decreases the electron mobility. Carrier mobility and intrinsic concentration can be well described with a Kane model for the conduction band. This model leads to an estimation for the heavy hole effective mass of 0.6 m0.
Résumé
Les concentrations et mobilités des porteurs dans Hg1-xZnxTe pour x voisin de 0,15 sont données pour les matériaux bruts de tirage T.H.M. et après des recuits sous pression de mercure. Ces concentrations et mobilités sont voisines de celles trouvées dans Hg1-xCdxTe de même largeur de bande interdite (x = 0,22). Cependant le coefficient de diffusion du mercure est bien plus faible, ce qui rend plus difficile l'obtention d'échantillons homogènes de type n par recuit stoechiométrique à basse température, mais traduit une meilleure stabilité du matériau. L'indium est donneur mais a aussi un faible coefficient de diffusion ; de plus ce dopage diminue fortement la mobilité des électrons. Il est possible de décrire raisonnablement la mobilité des porteurs et la concentration intrinsèque en utilisant un modèle de Kane pour la bande de conduction. Ce modèle conduit à une estimation de la masse effective des trous lourds voisine de 0,6 m0.
7220F - Low field transport and mobility: piezoresistance semiconductors/insulators.
7280E - Electrical conductivity of III V and II VI semiconductors.
6170T - Doping and implantation of impurities.
7125J - Effective mass and g factors condensed matter electronic structure.
6630J - Diffusion, migration, and displacement of impurities in solids.
6630H - Self diffusion and ionic conduction in solid nonmetals.
2520D - II VI and III V semiconductors.
2550B - Semiconductor doping.
Key words
annealing -- diffusion in solids -- effective mass band structure -- II VI semiconductors -- indium -- mercury compounds -- self diffusion in solids -- semiconductor doping -- zinc compounds -- semiconductor -- carrier mobility -- carrier density -- THM -- annealings -- band gap -- diffusion coefficient -- stability -- doping -- electron mobility -- Kane model -- conduction band -- heavy hole effective mass -- Hg sub 1 x Zn sub x Te -- Hg sub 1 x Zn sub x Te:In