WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

650C. Величины Ns, 0, c подбирались так, чтобы обесА в недавней работе [15] наблюдалась прыжковая про- печить максимальное согласование экспериментальных водимость в сильно -легированном кремнием GaAs, т. е.

и расчетных зависимостей емкости и проводимости от фактически переход металл–диэлектрик. напряжения и температуры. Отметим, что сумма величин На рис. 3 приведены типичные наблюдаемые зависи- N и Ns дает суммарную концентрацию нескомпенсимости емкости C и проводимости G барьера Шоттки рованных доноров. DX-центры не изменяют эту конот приложенного напряжения V к стурктурам с концен- центрацию, а приводят лишь к уменьшению концентратрацией Si в -слое более 6 · 1012 см-2. Из рисунка ции свободных электронов. Поэтому, если бы основной хорошо видно, что зависимость C(V) имеет характерный причиной насыщения концентрации электронов были DX-центры [9], то с ростом концентрации Si в -слое ступенчатый вид, а на кривой G(V)/ имеется резкий несимметричный всплеск. Здесь же приведены резуль- увеличивалось бы и полное число нескомпенсированных доноров в нем. Из приведенных в таблице данных видно, таты численных расчетов этих зависимостей. Отметим, что с ростом концентрации Si в -слое насыщается не что в структурах с концентрацией Si в -слое менее только поверхностная концентрация электронов, но и 6 · 1012 см-2 всплеск проводимости отсутствовал, а ее полная концентрация нескомпенсированных доноров в величина была по крайней мере на 2 порядка меньше.

нем. Это означает, что часть атомов Si попадает на места На рис. 4 приведены наблюдаемые зависимости проатомов As и становится акцепторами, т. е. происходит водимости от температуры при фиксированном внешнем автокомпенсация.

напряжении. Хорошо видно, что с увеличением приложенного обратного напряжения максимумы проводимо- Отметим, что с ростом количества Si в -слое увеличивается концентрация глубоких состояний, а также сти уменьшаются и смещаются в область более высоких глубина их залегания и уменьшаются сечения захватемператур. Такой характер зависимости соответствует непрерывному распределению плотности глубоких состояний по энергии. Если бы имелся только 1 уровень глубоких состояний в плоскости -слоя, то с увеличением приложенного обратного напряжения изменялась бы только амплитуда максимума проводимости, но не его положение [12].

Для описания наблюдаемых зависимостей емкости и проводимости от напряжения и температуры была построена численная модель на основании теоретического рассмотрения. Расчеты показали, что если в плотности глубоких состояний имеется хорошо выраженный пик (например, плотность глубоких состояний имеет гауссовский спектр, максимум которого отделен от края зоны проводимости на величину, большую дисперсии), то на расчетных зависимостях емкости от приложенного напряжения появляется отчетливо выраженный максимум.

В эксперименте таких максимумов обнаружено не было.

Исходя из этого мы полагаем, что плотность глубоких состояний в наших структурах монотонно спадает с Рис. 4. Зависимости G/ контакта Шоттки к структуре удалением от дна зоны проводимости в глубь запрещен- № 158 на частоте 1 Мгц от температуры T, измеренные при ной зоны, т. е. имеет вид хвостов. Поэтому в модели 3 значениях обратного напряжения V.

7 Физика и техника полупроводников, 1998, том 32, № 738 В.Я. Алешкин, В.М. Данильцев, А.В. Мурель, О.И. Хрыкин, В.И. Шашкин та электронов на них. Мы полагаем, что эти факты Список литературы можно объяснить резким возрастанием флуктуаций в [1] C.E. Wood, G. Metze, J. Berry, L.F. Eastman. J. Appl. Phys., распределении атомов Si при превышении концентрации 51, 383 (1980).

6 · 1012 см-2. Подобный факт был обнаружен при [2] А.Я. Шик. ФТП, 26, 1161 (1992).

легировании GaAs бериллием [16].

[3] E.F. Schubert, J.B. Stark, B. Ullrich, J.E. Cunningham. Appl.

Phys. Lett., 52, 1508 (1988).

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ [4] Б.И. Шкловский, А.Л. Эфрос. Электронные свойства (гранты 95-02-05606, 95-02-05870).

легированных полупроводников (М., Наука, 1979) гл. 11, с. 321.

Приложение [5] K. Ploog, M. Hauser, A. Ficher. Appl. Phys. A, 45, 233 (1988).

[6] Y. Yamanchi, T. Makimoto, Y. Horikoshi. Japan. J. Appl. Phys., 28, L1689 (1986).

Если 1 > 2, тогда область 0 < x < x1 удобно [7] E.F. Shubert, R.F. Korf, J.M. Kuo, H.S. Luftman, разбить на две. В области x2 < x < x1 уравнение P.A. Garbinski. Appl. Phys. Lett., 57, 497 (1990).

Пуассона имеет вид (3), а в области 0 < x < x2 — [8] H.C. Nutt, R.S. Smith, M. Towers, P.K. Rees, D.J. James.

вид (11). В плоскости x = x2 потенциал (x2) = 2.

J. Appl. Phys., 70, 821 (1991).

Интегрируя уравнение Пуассона в области 0 < x < x1, [9] A. Zrenner, F. Koch, R.L. Williams, R.A. Stradling, K. Ploog, находим G. Weimann. Semicond. Sci. Technol., 3, 1203 (1988).

[10] W.G. Oldham, S.S. Naik. Sol. St. Electron., 15, 1085 (1972).

2 = F(2, 1, T) + (x1 -0), (П.1) [11] C. Ghezzi. Appl. Phys. A, 26, 191 (1982).

[12] В.Я. Алешкин. ФТП, 30, 2202 (1996).

[13] В.Л. Бонч-Бруевич, С.Г. Калашников. Физика полупровод4e1 µ+e 2 = n-Nc1/ников (М., Наука, 1990) гл. 6, с. 214.

2 T [14] В.М. Данильцев, И.В. Ирин, А.В. Мурель, О.И. Хрыкин, В.И. Шашкин. Неорг. матер., 30, 1026 (1994).

(x1 - 0) +, (П.2) [15] A.V. Buyanov, P.O. Holtz, W.M. Chen, B. Monemar, T.G. Anderson, J. Thordson. Appl. Phys. Lett., 68, (1996).

8en [16] B. Johnson, P.M. Koenraad, W.C. van der Vleuten, H.W.M. Sa0 = (2 - 0) + (x1 -0), (П.3) leminh, J.H. Wolter. Phys. Rev. Lett., 75, 1606 (1994).

2en(x1 - xs) Редактор Т.А. Полянская 0 =2 +(xs -x1) + 2, (П.4) Deep states in Si delta-doped GaAs 4en0 0 = - +, (П.5) 0 V.Ya. Aleshkin, V.M. Daniltsev, A.V. Murel, O.I. Khrykin, and V.I. Shashkin 2en(x1 - xs) 0 = xs + Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences, 2enxs 603600 Nizhny Novgorod, Russia +(x1 -xs) - 2, (П.6)

Abstract

The density of states of the conduction band and где electron capture on deep states in Si delta-doped GaAs have been investigated by the measuring of the Schottky contact impedance d dependencies on voltage and temperature. The band tails appear if xs = x1 - x2 =, (П.7) Si concentration in -layer exceeds 6·1012 cm-2. The characteristic F(, 1, T ) + (x1 -0) energy of the band tail changes in ranges 2080 meV for our samples. The characteristic value of capture cross section of xs = deep states in the tail is order 10-17 cm2. It has shown that the (x1 -0) autocompensation is a condition for saturation of the free-electron concentration at high doping densities.

d + Fax: (8312) 3/ F-mail: aleshkin@ipm.sci-nnov.ru F(, 1, T) + (x1 -0) 4e µ+e Nc1/2 -n T - (x1 -0) (x1 -0). (П.8) Физика и техника полупроводников, 1998, том 32, №

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.