1. 研究目的与意义（文献综述）

cdte（碲化镉）是一种重要的ii-vi族化合物半导体，具有直接跃迁型能带结构，被广泛应用于各种类型电子器件和光电子器件的制作, 如场效应管、晶体管、半导体光源、光电探测器以及太阳能电池。常见的碲化镉晶体有两种晶体结构，分别为立方晶系的闪锌矿结构和六方晶系的纤锌矿结构^[1]。

然而实际cdte晶体中不可避免地存在各种类型的缺陷。晶体的缺陷会导致晶体材料电子结构的改变，对材料本身及材料所构成器件的光电特性产生显著影响。

电活性吸收载流子密度与材料缺陷密度直接相关。在具有高载流子浓度的半导体材料中, 点缺陷(pointdefect, pd)态很容易达到饱和, 但广延缺陷(extendeddefect, ed)引入的局域态密度非常高, 仅通过增加载流子注入密度无法实现饱和^[2]。这些缺陷表现为位错（dislocations）、孪晶（twins）、和其他非辐射性缺陷，但主要表现为位错^[3]。在光激发或电注入条件下，产生的自由电子和空穴会自发的向低浓度区域扩散，但晶体位错缺陷会在价带和导带之间引入缺陷能级，缺陷附近的载流子将被捕获并重新复合。缺陷所导致的捕获和复合一方面导致非辐射复合增加，使载流子寿命降低，另一方面增加漏电流而加大了器件的噪声^[4]。因此对于位错缺陷的研究对于改善器件结构、优化系统性能有重要意义。

2. 研究的基本内容与方案

实验样品采用CdZnTe/CdTe/CdZnTe或CdMgTe/CdTe/CdMgTe双异质结结构，目的是将光生载流子限制在CdTe层，从而减少界面复合以得到类似于体材料的特性。实验首先采用扫描光致发光光谱强度来探测缺陷的空间位置，通过低分辨率大视场模式快速扫描缺陷，由于缺陷所导致的载流子捕获和复合，会导致缺陷周围的PL信号强度相对较弱，在视场中即体现为黑斑。对发现的疑似缺陷进行光致发光光谱准确成像，分析得到缺陷的准确定位后，对单个缺陷分别进行拉曼测试和不同激发光强度梯度的PL测试。为保证结果的可靠性，对样品中不同缺陷点和不同样品中的位错缺陷进行重复测试，收集整理实验数据，通过Matlab对数据进行分析和拟合，导出位错缺陷区域的光致发光强度空间分布和拉曼特性曲线，进一步推算位错缺陷对载流子扩散运动的影响。

实验是采用HoribaLabRAM HR800显微共焦拉曼系统，测试实验在室温下进行。在该实验系统中，波长532nm的激光束由100×显微物镜（NA＝0.9）聚焦为近衍射极限的光斑，其直径约为720 nm，激光功率连续可调，PL信号和拉曼信号通过CCD探测器接收。样品移动是通过二维精密电动工作台来操纵，以实现对样品的逐点扫描测试^[2]。

3. 研究计划与安排

1-3周，查阅相关资料，理解毕业设计题目要求，了解课题意义及研究背景，完成开题报告。

4-6周，查阅资料，对实验方案进行修改和细化，学习实验设备的操作规范。

7-10周，测试实验样品，定位缺陷并对缺陷进行拉曼测试和pl测试，学习并解决实验中遇到的新问题。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 赵志强, 李彦磊, 孙柱柱, 等. 薄膜太阳电池[m]. 北京: 科学出版社,2018.1:89.

[2] 吕恒，胡昌奎，陈凤翔. 砷化镓广延缺陷的拉曼散射[j]. 物理学报, 2018, 67(5): 056103.

[3] shahram seyedmohammadi,michael j. dinezza, shi liu, et al. molecular beam epitaxial re-growth of cdte,cdte/cdmgte and cdte/cdznte double heterostructures on cdte/insb(100)substrates with as cap[j]. journal of crystal growth, 2015, 425: 181.