低温下 CdZnTe 的红外吸收及其来源

为揭示电子吸收与晶格吸收之间波长区域的红外吸收成因，我们测量了 $p$ 型低电阻率（$\sim 10^2~{\rm \Omega cm}$）CdZnTe 晶体吸收系数的温度依赖性。我们利用自主开发的系统，在 $T=8.6-300$ K 温度范围内于四个波长带（$\lambda=6.45$、10.6、11.6、15.1$~\mu$m）测量了 CdZnTe 晶体的吸收系数。在所研究波长范围内，测得 CdZnTe 吸收系数在 $T=300$ K 时为 $\alpha=0.3-0.5$ ${\rm cm^{-1}}$，在 $T=8.6$ K 时为 $\alpha=0.4-0.9$ ${\rm cm^{-1}}$。基于自由空穴跃迁与受主能级处被俘获空穴跃迁的吸收模型，我们得出结论：在 $T=150-300$ K 时自由空穴的吸收与在 $T<50$ K 时被俘获空穴的吸收是 CdZnTe 中的主要吸收成因。我们还讨论了一种基于室温电阻率预测低温下 CdZnTe 吸收系数的方法。