Spektroskopia pojemnościowa wybranych defektów w ...

4. Wyniki doświadczalne dla defektów EL3 i EL5 w arsenku galu.Arsenek galu (GaAs), wykorzystywany od wielu lat jako materiał do produkcji szerokiejgamy podzespołów w optoelektronice a takŜe w technice wielkiej częstotliwości, jest nadalobiektem niesłabnącego zainteresowania eksperymentatorów. Doprowadziło to do znacznychosiągnięć w technologii otrzymywania czystych, wręcz prawie doskonałych monokryształów istruktur epitaksjalnych z GaAs. JednakŜe technologia GaAs, w porównaniu z krzemową, jestbardziej skomplikowana.Pracując z arsenkiem galu napotyka się na istotne problemy związane z obecnościądomieszek technologicznych i defektów stechiometrycznych, a takŜe niejednorodnościąstruktury krystalograficznej. Podstawowym warunkiem dalszego rozwoju bazy technologicznejdo niezawodnej, powtarzalnej i wydajnej produkcji podzespołów i układów scalonych na bazieGaAs jest szybkie rozwiązanie tych problemów. Stąd zagadnienia doskonałości struktury orazoddziaływania między defektami i domieszkami pojawiającymi się w procesie technologicznegoprzygotowania GaAs są w centrum zainteresowania fizyków i technologów [43].Objętościowy arsenek galu zawiera duŜą ilość głębokich centrów defektowych, którychkoncentracja przekracza 10 13 cm -3 . Kilkadziesiąt róŜnych głębokich poziomów, powszechnieobserwowanych w kryształach GaAs po ich wzroście, zostało scharakteryzowane orazskatalogowane około 30 lat temu [44, 45]. Przez lata głębokie pułapki były intensywnie badanepokazując, Ŝe większość z nich jest związana z defektami rodzimymi sieci krystalicznej, chociaŜich struktura atomowa nie zawsze została jednoznacznie wyjaśniona. Defekty w kryształachhodowanych z roztopu biorą swoje pochodzenie od niewielkich odchyleń od stechiometrii wtemperaturach wzrostu krystalicznego. Kryształy GaAs otrzymywane metodami zarównoCzochralskiego jak i Bridgmana naleŜą do kryształów, które zazwyczaj wzrastają w warunkachnadmiaru arsenu. Wyniki dokładnych pomiarów parametrów sieci w GaAs otrzymanym metodąCzochralskiego pokazują, Ŝe głównym defektem odpowiedzialnym za niestechiometrię wkryształach z nadmiarem arsenu jest międzywęzłowy arsen [46]. DuŜe koncentracje izolowanychluk galowych są mało prawdopodobne, poniewaŜ są one łatwo podstawiane przez szybkoprzemieszczające się międzywęzłowe atomy As, tworząc zatem antypołoŜeniowe defekty As Ga .Jedną z najbardziej rozpowszechnionych metod badania głębokich pułapek jest metodaDLTS. Pozwala ona scharakteryzować oraz skatalogować głębokie pułapki za pomocą ichprzekroju czynnego na wychwyt elektronów lub dziur oraz energii aktywacji emisji termicznejdla kaŜdej z pułapek. Jednak informacje otrzymanej tylko za pomocą standartowej metody44