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用Eg和Eg/ΔHv(ΔHv空位的形成热焓)这两个 参数来观察化合物半导体自补偿的程度。 Eg/ΔHv≥1时,自补偿大,不易做成两性材料;而 Eg/ΔHv<1(确切地说Eg/ΔHv<0.75)的材料可 以做成两性材料。
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化合物的化学键和元素的离子半径也是影响自补偿的因素。 共价键成分大的化合物自补偿轻,如III-Ⅴ族化合物材料; 离子键成分大的化合物自补偿重,如Ⅱ-Ⅵ族化合物材料。 空位生成能与元素的离子半径有关,离子半径越小,空位 生成能就越小,易生成空位。
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(3)Ⅱ-Ⅵ族化合物熔点较高,在熔点下具有一定的气 压,而且组成化合物的单质蒸汽压也较高。 制备Ⅱ-Ⅵ族化合物的完整单晶体比较困难;除CdTe 可以生成两种导电类型的晶体外,其它均为单一的 导电类型,而且多数为N型,很难用掺杂方法获得P 型材料。这是由于Ⅱ-Ⅵ族化合物晶体内点缺陷密度 大,易发生补偿效应。 这类材料除少数外,很难制成P-N结。这限制了ⅡⅥ族化合物材料在生产方面和应用方面不如Ⅲ-Ⅴ族 化合物材料普遍。
例如:CdS在100大气压1470℃才熔化,ZnS亦需在 几十大气压1830℃才熔化,CdTe需要的压力较低,在 大气压下1090℃下即可熔化。
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将纯Cd和纯Te按一定计 量比装入石英瓶,抽真空 (10—8mmHg)后封闭, 放入坩埚内,热区温度保 持在熔点,待熔融后,以 1—5mm /h的速度下 降坩埚并转动,即可得到 CdTe单晶。 还可生长ZnSe CdSe和 CdS等单晶。 垂直布里奇曼炉
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褚君浩实验关系式
Eg(x,T)=-0.295十1.87x-0.28x2+(614x+3x2)(104)T十0.35x4 适用范围为0 ≤ x ≤ 0.37(包括x=1)和4.2K ≤ T ≤ 300K.