WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

3.3. Фотолюминесцентные свойства Фотолюминесцентные измерения были предприняты главным образом для анализа качества ядернолегированного материала, при этом спектр наблюдаемых полос фотолюминесценции детально не обсуждается, поскольку этому вопросу посвящено достаточное количество публикаций, в том числе и для GaAs, легированного методом трансмутаций, например [9–11]. В данной работе впервые проведены измерения спектров фотолюРис. 3. Спектральные зависимости коэффициента поглощеминесценции (ФЛ) материала при потоках реакторных ния в области длин волн 4–10 мкм для образца Г1 после нейтронов до D = 2·1019 см-2, температуре реакторного облучения при различных температурах изохронного (20 мин) облучения до Tirr 850C и температуре последующего отжига. (1–7) соответствуют Tann = 550, 600, 700, 800, 900, 1000 и 1100C. Температура измерения T = 295 K. изохронного отжига до Tann = 1100C.

Физика и техника полупроводников, 2001, том 35, вып. Изменение спектров оптического поглощения ядерно-легированного GaAs при отжиге Рис. 5. Спектры фотолюминесценции ядерно-легированных образцов Г1 (1, 2), Г2 (3, 4) иГ5 (5, 6) после отжига при температурах Tann = 900 (1, 3, 5) и 1100C (2, 4, 6) соответственно. Температура измерения T = 78 K.

Характер спектров ФЛ I(h) и их изменение при приписываемую комплексам мелкий донор –VGa. Эти температурах отжига от 900 до 1100C в исследованных данные указывают на различие природы остаточных материалах представлен на рис. 5. В отожженных дефектов в материалах, облученных при температурах образцах отмечены основные по интенсивности ”при- до Tirr = 350-390C и вблизи 850C даже после их термообработки при Tann = 1100C.

месные” полосы фотолюминесценции в областях вблизи энергий h = 0.96, 1.2 эВ и околокраевая полоса вблизи h = 1.48 эВ. Характер спектров ФЛ при повышении 4. Обсуждение и заключение температуры отжига до Tann = 1100C в целом сохраняется, но относительные интенсивности примесных полос Проведенные исследования наряду с литературныи околокраевой полосы изменяются. Так, отношение ми данными [2–4,7–11] показывают, что для получеинтенсивности полосы h = 1.2 эВ к интенсивности ния ядерно-легированного GaAs n-типа проводимости краевой полосы составляет 24, 4 и 0.7 при Tann = 900C, высокого качества температуры последующего отжига 8, 2.3 и 1.1 при Tann = 1100C для образцов Г1, Г2 и не должны превышать 900C. При более высоких темГ5 соответственно. Для умеренно (Г2) и сильно (Г1) пературах отжига увеличивается степень компенсации облученных материалов повышение температуры отжига ядерно-легированного GaAs за счет термической генеот 900 до 1100C приводит к увеличению интенсивности рации акцепторов, что приводит к уменьшению конкраевой полосы, что подтверждает результаты измерения центрации свободных электронов в образцах, особенно спектров оптического поглощения и электрофизические при малых потоках реакторных нейтронов. При больданные о наличии значительной концентрации РД — ших уровнях реакторного облучения кратковременный центров безызлучательной рекомбинации в GaAs даже (10-30 мин) нагрев до 1100C не приводит к полному после отжига при Tann = 900C. В то же время для устранению РД, что обусловливает низкие значения материала Г5 (малые дозы облучения) повышение Tann коэффициента использования примеси при ядерном леот 900 до 1100C приводит к гашению краевой пологировании, невысокие электрофизические параметры масы и перестройке ”примесных” полос h = 0.96 и териала и вызывает необходимость длительной термооб1.25 эВ. Можно отметить, что характер примесных полос работки таких образцов. Однако и в таких условиях обрав спектрах ФЛ образца Г5 (Tirr = 850С) отличается ботки сильно легированного материала коэффициент исот соответствующих полос в спектрах материалов Гпользования мелкой донорной примеси (Ge, Se) остается и Г2. Так, полоса h = 0.96 эВ наблюдается только в много меньше единицы, поскольку наряду с термическим образце Г5 (Tirr = 850C), а повышение температуры образованием акцепторов в GaAs происходят процессы отжига от 900 до 1100C преобразует полосу излучения самокомпенсации вследствие перераспределения Ge по h 1.25 эВ в хорошо изученную полосу h 1.2эВ, подрешеткам Ga и As из-за его амфотерности. При этом Физика и техника полупроводников, 2001, том 35, вып. 744 В.Н. Брудный, Н.Г. Колин, Д.И. Меркурисов, В.А. Новиков повышение температуры образцов до 850C во время облучения реакторными нейтронами не отражается существенно на электрофизических параметрах материала после дополнительного отжига.

Работа выполнена при частичной поддержке Министерства образования РФ (программа ”Фундаментальные исследования в области ядерной техники и физики пучков ионизирующих излучений”, грант № 97-12.9, 2-2) и Министерства промышленности науки и технологий (программа ”Исследования и разработка по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения”, грант № 043).

Список литературы [1] Арсенид галлия. Получение и свойства, под ред.

Ф.П. Кесаманлы, Д.Н. Наследова (М., Наука, 1973).

[2] Н.Г. Колин, Л.В. Куликова, В.Б. Освенский, С.П. Соловьев, В.А. Харченко. ФТП, 18, 2167 (1984).

[3] В.Н. Брудный, Н.Г. Колин, А.И. Потапов. ФТП, 27, (1993).

[4] В.Н. Брудный, Н.Г. Колин, В.А. Новиков, Ф.И. Нойфех, В.В. Пешев. ФТП, 31, 811 (1997).

[5] V.N. Brudnyi, S.N. Grinyaev, V.E. Stepanov. Physica B:

Condens. Matter, 202, 429 (1995).

[6] R. Coates, E.W.J. Mitchel. Adv. Phys., 24, 594 (1975).

[7] Н.Г. Колин, Л.В. Куликова, В.Б. Освенский. ФТП, 22, (1988).

[8] Н.Г. Колин, Б.Б. Освенский, В.В. Токаревский, В.А. Харченко, С.М. Ивлев. ФТП, 19, 1558 (1985).

[9] J. Carrido, J.L. Castano, J. Piqueros. Phys. St. Sol., 65, (1981).

[10] J. Carrido, J.L. Castano, J. Piqueros. J. Appl. Phys., 57, (1985).

[11] В.А. Быковский, В.А. Гирий, Ф.П. Коршунов, В.И. Утенко.

ФТП, 23, 79 (1989).

Редактор Л.В. Шаронова Changes in optical absorption spectra of a nuclear-doped GaAs upon annealing V.N. Brudnyi, N.G. Kolin, D.I. Merkurisov, V.A. Novikov V.D. Kuznetsov Siberian Physical-Technical Institute, 634050 Tomsk, Russia Branch of the Scientific Research Centre ”Karpov Institute of Physical Chemistry”, 249020 Obninsk, Russia

Abstract

The optical absorption spectra of GaAs irradiated by the reactor neutrons (up to 2 · 1019 cm-2) at temperatures 70, 350-390, 850C have been investigated as functions of temperatures of an isochronal annealing up to 1100C. It has been found that free electrons (n 1017 cm-3) are to appear in the irradiated material after the annealing at 400–550C. The quality of the nuclear-doped material has been evaluated as a function of irradiation conditions and temperatures of the subsequent annealing.

Физика и техника полупроводников, 2001, том 35, вып.

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.