На основі прецизійних досліджень ефекту Холла in situ в умовах високотемпературної рівноваги точкових дефектів обчислено значення ентропійного та ентальпійного факторів констант рівноваги квазіхімічних реакцій впровадження в монокристали CdTe подвійних власних донорів міжвузлового кадмію та вакансії телуру, впровадження іонізованого донора індію, а також виправлено відповідні значення для ряду інших власних дефектів.
Вперше експериментально визначено, що при високих температурах в насичених кадмієм кристалах CdTe до 650С домінують вакансії телуру, а при t>650С – міжвузлові атоми Cd. При насиченні телуром до 500С спостерігається діркова провідність, де акцепторами є атоми Оксигену, а при t>700С провідність контролюється власними електронами.
Системним аналізом результатів високотемпературних електричних властивостей виявлено 4 основних типи поведінки індію в CdTe в залежності від концентрації цієї домішки в кристалах. Вперше експериментально показано, що для зразків CdTe з [In]s»1020 ат/см3 характерним є явище домішкової самокомпенсації типу [In]=[A] зі ступенем компенсації понад 99.9 %, а вміст електронів визначається лише температурою і не залежить від РCd в усьому температурному інтервалі. Це підтверджується моделюванням і результатами вимірів позитронної анігіляції: збільшення вмісту індію в гратці CdTe приводить до значного росту кількості вакансій кадмію, що сприяє процесам асоціювання.
Моделювання хімічного складу твердого розчину In в CdTe адекватно пояснює концентраційно-залежні екстремуми на температурних залежностях густини електронних дефектів в CdTe в умовах високотемпературної рівноваги дефектів. Показано, що наявність максимуму на таких кривих пов’язана з підвищенням концентрації твердого розчину заміщення за рахунок додаткового розчинення певної кількості атомів домішки з преципітатів другої фази з наступним різким зростанням вмісту вакансій кадмію, що реалізується при брутто-концентраціях In більших за 11018 см-3.
Розроблена методика обчислень структури власних точкових дефектів в CdTe дозволяє прогнозувати тип провідності матеріалу та концентрації носіїв заряду в широкому інтервалі температур.
Поведінка Ga в CdTe загалом повторює тенденцію Індію до домішкової самокомпенсації за рахунок утворення асоціатів донор-вакансія кадмію, в той час як Талій характеризується тільки донорною поведінкою внаслідок своєї значно меншої розчинності в гратці CdTe.
Дослідження поведінки домішок елементів ІVА підгрупи в CdTe, вперше проведених в максимально широкому інтервалі відхилення від стехіометрії, показало, що визначальною для електричних та оптичних властивостей легованого матеріалу є не амфотерність домішки, а наявність в гратці донорних домішкових центрів, в більшій або меншій мірі здатних до утворення асоціатів з вакансією кадмію. Винятком є домішка Силіцію, яка характеризується мінімальною донорною дією внаслідок низької розчинності в матриці CdTe.
Вперше розроблено технологічні основи одержання кристалів CdTe з найбільшим з усіх напівпровідників коефіцієнтом підсилення світла без накладання зовнішнього електричного поля, що робить можливим їх застосування у пристроях нелінійної оптики.
Основною формою існування Стибію в CdTe є його розміщення у вузлі телуру. При цьому в забороненій зоні CdTe він створює акцепторний рівень, Еv+0.28 еВ. Електричні виміри та низькотемпературні спектри фотолюмі-несценції свідчать про наявність в кристалах також донорного центру Sb у вузлах кадмію.
Проведені ВТВ ЕХ кристалів CdTe, легованого Cl, Br та I, дозволили пояснити динаміку процесів преципітації–розчинення домішкових атомів в матриці, а також їх електричні властивості процесами домішкової самокомпенсації.
