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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-2244
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/224/


Feltgen, Tobias

Gasphasenzüchtung massiver Einkristalle im System Cadmium - Zink - Tellur

Vapor growth of Cadmium - Zinc - Tellurium single crystals

Dokument1.pdf (16.764 KB) (md5sum: 93abae09ed34daa96fd69bd79de1e17b)

Kurzfassung in Deutsch

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den Züchtungsmöglichkeiten im ternären System ZnTe - CdTe für Raumtemperatur Röntgendetekoren. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf Modifikationen der Markov Methode. Eingehende Untersuchungen der Pasendiagramme zeigen, dass für das ternäre System Cd1-xZnxTe keine Daten und keine genauen Berechnungen und Experimente zum Verlauf der kongruenten Sublimation existieren. Untersuchungen des Existenzgebietes von ZnTe ergeben, dass die Verläufe der kongruenten Sublimation und der Dreiphasengleichgewichte vollkommen auf der tellurreichen Seite liegen (ca. 50.005 At.-). Diese Abweichung stellt aufgrund der niedrigen Partialdrucke von Zink und Tellur mit zunehmender Zink-Konzentration für den Gasphasentransport und der höheren Wahrscheinlichkeit der Te-Einschlussbildung eine Schwierigkeit für die Einkristallzüchtung dar.
Durch unbekannte Gebiete in den Phasendiagrammen wird die Bildung von strukturellen Defekten gefördert. Anhand eines speziell entwickelten Ofens mit in-situ Beobachtungsmöglichkeit, kann die Bildung von Defekten und deren Wachstumseigenschaften untersucht und vermieden werden.
Die Detektoreigenschaften der gezüchteten Kristalle mit spezifischen Widerständen bis 10e9 Wcm, mit µete = 3x10-5 cm2/V und µhth = 2.5x10-4 cm2/V und einer CCE von 94 durch die Zugabe von 5 At.- Zink, sind sehr gut und vergleichbar mit den Schmelzkristallen. Es wird gezeigt, dass die auftretende Zink-Segregation korrelierbar mit dem spez. Widerstand ist.


Kurzfassung in Englisch

This thesis acts about crystal growth in the system ZnTe - CdTe. The purpose is to get high resistive bulk material for X- and g-Ray Detectors. The well known Markov System was used and modified. But phase diagram investigations showed that no complete data are available for the congruent sublimation in this ternary system. Detailed experiments of the binary system ZnTe (CdTe is already solved) shows that the area of existance and the congruent sublimation is placed totally at the Tellurium rich side. Tese deviations are a main factor for the single crystal growth because of the lower partial pressures. Inclusions and twins are the results.
The combination of the semiclosed Markov Method and a new in-situ furnace the formation of structural defects could be examined and prevented.
The detector performance of the grown crystals with specific resistivities up to 109 Wcm, with µete = 3x10-5 cm2/V und µhth = 2.5x10-4 cm2/V and with a Charge Collection Efficiency (CCE) of about 94 were drastically improved by addition of 5 at.- Zinc.
In addition all crystals were detailled characterized by Photoluminescence and X-Ray Synchrotron Topography.


SWD-Schlagwörter: Zwei-Sechs-Halbleiter , Gasphase , Kristallzüchtung
Freie Schlagwörter (deutsch): CdTe , (Cd,Zn)Te , ZnTe , Markov Technik , Synchrotron Topographie
Freie Schlagwörter (englisch): Vapor Phase Growth , Markov Method , (Cd,Zn)Te , X-Ray Synchrotron Topography
PACS Klassifikation 72.15.C , 61.72.F , 07.85.F , 25.55 , 71.55.A
Institut: Kristallographisches Institut
Fakultät: Geowissenschaftliche Fakultät (bis Sept. 2002)
DDC-Sachgruppe: Geowissenschaften, Geologie
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Benz, Klaus-Werner (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 09.07.2001
Erstellungsjahr: 2001
Publikationsdatum: 03.08.2001
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