Spektroskopia pojemnoÅciowa wybranych defektÃ³w w ...

More documents

Recommendations

Info

DLTS SIGNAL (arb. units)x4x10EL3EL2EL5150 200 250 300 350TEMPERATURE (K)Rys. 4.1. Widmo DLTS dla próbki GaAs:Te, otrzymanej metodą Czochralskiego,mierzone przy ustalonym oknie szybkości 2.17 s -1 przy niskiej wartości natęŜenia polaelektrycznego przyłoŜonego prostopadle do powierzchni krystalograficznej (110).Widoczne są trzy rodzaje pułapek elektronowych EL5, EL3 oraz EL2.T 2 /e n(K 2 s)10 410 310 5 EL2: E a=E c- 0.8 eVEL2EL3EL510 2EL3: E a=E c- 0.58 eVEL5: E a=E c- 0.42 eVn-GaAs2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,01000/T (1/K)Rys. 4.2. Temperaturowe zaleŜności prędkości termicznych emisji elektronów (wykresyArrheniusa) dla wszystkich wykrytych pułapek pokazanych na rys. 4.1. Linią ciągłąpokazane są dane z literatury [44] dla pułapek EL2, EL3 oraz EL5.47
Dla wyjaśnienia mechanizmów jonizacji głębokich centrów energetycznych związanychz defektami EL3 oraz EL5 w silnym polu elektrycznym przeprowadzono pomiary technikąDLTS z podwójną korelacją dla trzech róŜnych „okien szybkości”: 2.17, 13.54, 86.68 s -1(odpowiadających częstotliwościom 1, 6.25, 40 Hz) i czasu trwania impulsu zapełniającego 500µs. Na podstawie połoŜeń linii w widmach DDLTS zmierzonych dla róŜnych wartości polaelektrycznego F (róŜnych wartości napięcia zaparowanego V R oraz impulsów zapełniających V 1 i'V1) wykreślono proste Arrheniusa dla róŜnych wartości natęŜenia pola elektrycznego, z którychwyznaczono szybkości emisji termicznej elektronów e n z głębokich poziomów dla tych wartościnatęŜenia pola elektrycznego w róŜnych temperaturach. Wyniki te przedstawione są na rys. 4.5 i4.7 oraz rys. 4.9 i 4.10.Do obliczenia pola elektrycznego uwzględniono, Ŝe dla pułapek nośnikówwiększościowych obszarem efektywnym, związanym ze zmianą pojemności na skutekredystrybucji ładunku, jest nie cały obszar ładunku przestrzennego, lecz obszar pomniejszony odługość λ (patrz rozdz. 2.6). Przykładając dwa zapełniające impulsy napięciowe o róŜnychwartościach obserwujemy, jak zachowuje się defekt pod wpływem pola elektrycznego, któreznajduje się w ograniczonym obszarze głębokości. Dlatego do obliczenia natęŜenia polaelektrycznego w równaniu (3.1) za współrzędną x podstawiamy: = 1 [ W ( V ) + W ( V' ) 2λ]x1 1− ,2gdzie λ wyraŜone jest wzorem (2.32). Dla obliczenia wartości λ uwzględniano zaleŜność odtemperatury połoŜenia poziomu Fermiego oraz koncentracji zjonizowanych donorówuzyskanych na podstawie pomiarów charakterystyk C-V badanych diod zmierzonych w róŜnychtemperaturach w zakresie 77 ÷ 400 K.Trzeba jednak dodać, Ŝe w niniejszej pracy podczas obliczeń długości λ zakłada sięskokowy rozkład ładunku przestrzennego w obszarze zuboŜonym, jak pokazano na rys. 2.11 (b).Nie uwzględniono tu rozmycia rozkładu koncentracji swobodnych nośników w pobliŜu krawędziobszaru zuboŜonego, w obszarze tzw. „ogona” Debye’a (ang. Debye tail). Dokładniejsza analizaprzedstawiona jest na przykład w pracy [49], w której długość λ wyraŜona jest następującymwzorem:gdzie1/ 2⎛ EF− Et⎞λ = LD2⎜−1⎟ , (4.1)⎝ kT ⎠LDjest tzw. długością Debye’a i jest zdefiniowana następująco:LD= . (4.2)2 1/ 2[ εε0kT / e Nd]48
Page 2 and 3: Spis treści.1. Wstęp. ...........
Page 4 and 5: 3) Defekt antypołoŜeniowy (antypo
Page 6 and 7: Rys. 1.1. Model atomowy dwuluki w s
Page 8 and 9: się od 10 2 do 10 3 cm -2 w najbar
Page 10 and 11: podsieci Ga (tak dla GaAs, jak rów
Page 12 and 13: W procesie epitaksjalnego wzrostu h
Page 15 and 16: 3kTJeŜeli jest spełniony warunek
Page 17 and 18: JeŜeli koncentracja N d jest stał
Page 19 and 20: ówne zero. Rozpatrujemy wówczas o
Page 21 and 22: półprzewodnika typu n; rys. 2.4.
Page 23 and 24: odbywa się wzrost pojemności zł
Page 25 and 26: temperaturowym skanowaniu sygnału
Page 27 and 28: odwrotności stałej czasowej emisj
Page 29 and 30: Rys. 2.10. Schemat układu pomiarow
Page 31 and 32: gdzieW RW − λ+∆W1∫1W R∫V +
Page 33 and 34: 3. Wpływ pola elektrycznego na emi
Page 35 and 36: pojemności: ∆ C t ) = C'(t ) −
Page 37 and 38: elektryczne działa na wychwycony p
Page 39 and 40: 3.2.2 Mechanizm tunelowania z udzia
Page 41 and 42: PołoŜenia równowagi stanu podsta
Page 43 and 44: diagramie konfiguracyjnym zjonizowa
Page 45 and 46: 4. Wyniki doświadczalne dla defekt
Page 47: napięciowych (C-V) obliczono warto
Page 51 and 52: charakteryzuje się ujemną energi
Page 53 and 54: natęŜenia pola elektrycznego jest
Page 55 and 56: wyznaczono częstotliwość przesko
Page 57 and 58: τ 2(10 -14 s)2,01,81,6F ⊥ (111)A
Page 59 and 60: Dobre dopasowanie uzyskano dla nat
Page 61 and 62: Rys. 4.12. Schematyczna struktura a
Page 63 and 64: Zgodnie z zaleŜnością (3.13) sta
Page 65 and 66: wydajność rekombinacji promienist
Page 67 and 68: modyfikuje szybkość wychwytu noś
Page 69 and 70: Rys. 5.2. Schematyczna struktura di
Page 71 and 72: Na podstawie pomiarów efektu Halla
Page 73 and 74: polaryzacji V R = 0 V i impulsu wst
Page 75 and 76: nośników (zgodnie z równaniem (5
Page 77 and 78: Na rysunku 5.9 pokazana jest zaleŜ
Page 79 and 80: Rys. 5.10. Model dyslokacji przenik
Page 81 and 82: 6. Podsumowanie.W niniejszej pracy
Page 83 and 84: Spis literatury.[1] T. Figielski, Z
Page 85 and 86: [54] G. D. Watkins, J. W. Corbett,

Spektroskopia pojemnoÅciowa wybranych defektÃ³w w ...

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?

Spektroskopia pojemnoÅciowa wybranych defektÃ³w w ...