碲化鋅(ZnTe)是一種Ⅱ-Ⅵ族寬禁帶直接帶隙半導(dǎo)體，具有立方閃鋅礦、六方及高壓下的三方、正交晶型。在光電子學(xué)領(lǐng)域，ZnTe晶體因優(yōu)異的電光效應(yīng)成為太赫茲技術(shù)的重要材料，高壓調(diào)控可實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體-金屬相變，為新型太赫茲器件提供可能；在太陽(yáng)能電池應(yīng)用中，ZnTe作為摻雜層或異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)可提升器件性能。

基本性質(zhì)

碲化鋅(ZnTe)是一種Ⅱ-Ⅵ族化合物半導(dǎo)體材料，具有多種晶體結(jié)構(gòu)。常壓下主要存在立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)和六方晶型，其中立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)從熔體中產(chǎn)出，六方晶型從氣相中析出。ZnTe是一種p型寬禁帶半導(dǎo)體，在高壓環(huán)境下，導(dǎo)電特性會(huì)發(fā)生顯著變化：三方相仍保持半導(dǎo)體特性，但正交相轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘賹?dǎo)電特性，表現(xiàn)為高電阻率的空穴導(dǎo)電；其對(duì)波長(zhǎng)為0.65 μm的光有透過(guò)性，對(duì)1-8 μm的光折射率為2.7；具有近紅外電光效應(yīng)、光導(dǎo)及熒光性能，使其在紅外光學(xué)元件和光電器件領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用^[1,2]。

在光電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

1 太赫茲(THz)技術(shù)應(yīng)用

ZnTe晶體因其優(yōu)異的電光效應(yīng)，成為太赫茲技術(shù)領(lǐng)域中常用的太赫茲發(fā)射和探測(cè)材料^[2,3]。其具有高響應(yīng)均勻性和低邊緣效應(yīng)，適合大尺寸成像應(yīng)用。通過(guò)優(yōu)化生長(zhǎng)工藝，如引入坩堝旋轉(zhuǎn)加速技術(shù)(ACRT)，可以顯著改善ZnTe晶體的質(zhì)量，減少晶體內(nèi)Te夾雜相的數(shù)量并減小其尺寸，從而提高太赫茲探測(cè)性能。

2 太陽(yáng)能電池應(yīng)用

ZnTe在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域主要作為摻雜層或異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)材料，通過(guò)摻雜ZnTe的凝膠電解質(zhì)，可將染料敏化太陽(yáng)能電池(DSSC)的光電轉(zhuǎn)換效率大幅度提升；在CdTe太陽(yáng)能電池中，ZnTe可作為背接觸層材料，優(yōu)化器件性能^[4]。

3 其他光電子學(xué)應(yīng)用

ZnTe晶體對(duì)1-8 μm的光具有高透射率和穩(wěn)定的光學(xué)性能，是紅外窗口、透鏡和光學(xué)元件的理想材料；在500 nm波長(zhǎng)下表現(xiàn)出極高的光敏性，適合高靈敏度光電探測(cè)器的制備^[3]。

參考文獻(xiàn)

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