Preparation of high-purity charge for growth of Cd₁₋ₓ ZnₓTe crystals

Possibilities have been studied to prepare high-purity charge for growth of Cd₁₋ₓ ZnₓTe crystals of high perfection and spectrometric quality. Studies have been carried out of deep purification of Cd, Zn and Te using the installation developed by us, which comprised a rotating container of optical quartz, by distillation and recrystallization. This installation is polyfunctional, allowing distillation, zone purification, recrystallization in horizontal (at a small angle) or vertical direction. It has been shown that horizontal zone purification is efficient for most admixtures, with exception of carbon. For carbon removal from Cd, Zn and Te, a vertical variant of zone purification was additionally used, which allowed reduction in carbon content from 10⁻³ to -10⁻⁶ %.Работа посвящена исследованию возможности получения высокочистой шихты для выращивания кристаллов Cd₁₋ₓ ZnₓTe высокого структурного совершенства и спектрометрического качества. Приведены результаты изучения процессов глубокой очистки Cd, Zn и Te при использовании разработанной нами установки с вращающимся контейнером из оптического кварца путем их дистилляции и перекристаллизации. Эта установка является многофункциональной и позволяет проводить дистилляцию, зонную очистку, перекристаллизацию как в горизонтальном (под небольшим углом), так и в вертикальном направлениях. Показано, что горизонтальная зонная очистка является эффективной для большинства примесей, за исключением углерода. Для очистки Cd, Zn и Te от примеси углерода дополнительно использован вертикальный вариант зонной очистки, который позволил снизить содержание углерода с с 10⁻³ до -10⁻⁶ %Робота присвячена досліджєнню можливості одержання шихти високої чистоти для вирощування структурно досконалих кристалів Cd₁₋ₓ ZnₓTe спектрометричної якості. Приведено результати вивчення процесів глибокого очищення Cd, Zn та Te при використанні розробленої нами установки з обертовим контейнером із оптичного кварцу шляхом їх дистиляції і перекристалізації. Ця установка є багатофункціональною і дозволяє проводити дистиляцію, зонну очистку, перекристалізацію як у горизонтальному (під невеликим кутом), так і у вертикальному напрямках. Показано, що горизонтальна зонна очистка є ефективною для більшості домішок, за винятком вуглецю. Для очищення Cd, Zn та Te від домішки вуглецю додатково використаний вертикальний варіант зонної очистки, що дозволив знизити вміст вуглецю з 10⁻³ до -10⁻⁶ %

Crystals Cd₁₋x ZnxTe – a promising material for non-cryogenic semiconductor detectors: preparations, structure defectness and electrophysical properties

Relationship between preparation conditions of the raw charge, crucible material, growth regimes and structure defectness and electrophysical properties of crystals Cd₁₋x ZnxTe has been studied. The crystals were grown both from the raw material which had been pre-synthesized in quartz ampoules and from the raw material synthesized from the elements directly in the growth furnace. It is shown that the best values of electric resistivity ρ (up to 10¹¹ Ohm⋅cm) and sensitivity to X-ray and gamma-radiation are obtained for crystals grown in crucibles of highly pure coal-graphite material from the pre-synthesized raw charge. Correlation has been established between values of ρ and crystal defectness: decrease of dislocation density by 10⁴ times led to 10⁷ times higher values of resistivity. Concentration of dislocation etching pits regularly decreased with higher purity of the raw material and optimization of crystal preparation technology

Doping methods and properties of the solid solutions on AIᴵᴵBⱽᴵ crystals base

It has been shown that the composition and concentration of complex and radiative recombination centers in solid solution crystals in AIᴵᴵBⱽᴵ systems depends along what section of the concentration triangle is the solid solution obtained. Effects have been studied of the isovalent dopant and thermal treatment in different media upon optico-luminescent, structural and physico-chemical characteristics of solid solution of crystals in the nSe-nTe system.Встановлено, що склад і концентрація комплексних центрів випромінювальної комбінації кристалів твердих розчинів (ТР) у системах AIᴵᴵBⱽᴵ залежать від того, вздовж якого розрізу концентраційного трикутника відбувається утворення ТР. Досліджено вплив ізовалентної домішки і також термообробки у різних середовищах на оптико-люмінесцентні, структурні й фізико-хімічні характеристики кристалів ТР у системі nSe-nTe.Установлено, что состав и концентрация комплексных центров излучательной рекомбинации кристаллов твердых растворов (ТР) в системах AIᴵᴵBⱽᴵ зависят от того, по какому разрезу концентрационного треугольника происходит образование ТР. Исследовано влияние изовалентной примеси и термообработки в различных средах на оптико-люминесцентные, структурные и физико-химические характеристики кристаллов ТР в системе nSe-nTe