《表1 非化学计量比合方案》

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《ZnGeP_2晶体2～2.5μm点缺陷研究》

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ZGP晶体的光吸收是由于晶体生长过程中引入点缺陷导致的。这些缺陷会在能带中引起缺陷态，在光激发下，电子可能会有缺陷态与价带或导带之间的跃迁，这会导致带边吸收后的缺陷态吸收。同时，缺陷态的引入，会使得电子或空穴与缺陷离子之间形成束缚激子，束缚激子内部的跃迁也会引起光吸收。根据这些缺陷态在带隙中的具体位置以及体系的带电态，这些缺陷态可以作为电子供体或者电子受体。通常化学计量比生长的ZnGeP2晶体中有三种点缺陷:Vp、GeZn以及VZn。据文献报导，在富P的环境对晶体进行退火，能有效遏制Vp缺陷的形成[6]。所以将生长后的晶体进行退火处理，能更好判断GeZn以及VZn缺陷对晶体的影响。通过在富锗环境下合成ZGP多晶料，增加晶体中的GeZn的浓度同时减小VZn浓度，使最终生长的ZGP晶体中点缺陷的种类和浓度得到调控。Ge含量按照表1中偏离理想成分的比例进行合成。1～4号方案单质Ge分别过量1.5 at%、1.0 at%、0.75 at%、0.5 at%。经过实验，当Ge过量0.5 at%时，能得到较纯的ZGP多晶料，如图3所示。故选用Ge过量0.5at%的配比进行单晶生长。