WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

Спектральная зависимость заднестеночной КФЭ при Расчет по данным таблицы дает значение Kp(hm) h >Eg непосредственно отражает спектральную зави- для образца 1. Экспериментальное значение составляет симость СПР s(h). Поскольку внутренняя граница в 2.8 для кривых 1, 4. При h = 2эВ в связи слоях n-типа проводимости является стоком для дырок, ростом s Kp увеличивается до 13. Фотопроводимость при рассмотрении ее влияния на распределение дырок на поверхностном барьере в режиме большого сигнала p(x) в глубине слоя ее можно заменить поверхностью фотоэдс есть [2] с большой СПР sd D/L. Анализ распределения 0l0Yph b p(x) [4] показывает, что в толстых слоях (d L) ph =, (4) Y0 - Yph + 1 + Y0 + при поверхностной генерации (L 1) и s D/L (такие условия реализуются в образце 1 без пассивации где 0 — удельная проводимость квазинейтрального поверхности) p(d) (D/ssdL) exp(-d/L). Естественобъема, l0 — дебаевская длина экранирования, но считать, что малосигнальная заднестеночная КФЭ Vph(h) пропордиональна p(d) и, следовательно, она Yph = ln(1 + CJ0)(5) обратно пропорциональна s(h), еслиsd(h) =const. По спектрам этой фотоэдс (кривые 4, 8) можно заключить, — поверхностная фотоэдс в единицах kT, Y0 — начто в интервале h = 1.45 2эВ s(h) увеличивается в чальный изгиб зон, 1 — параметр, зависящий 3 4 раза. Заметим, что фотомагнитный ток в этом спекот рекомбинационных свойств барьера, C —константа.

тральном интервале уменьшается значительно сильнее и b Согласно (4), (5), зависимость ph(J0) близка к логадаже меняет знак (рис. 1, кривая 5), что мы связываем рифмической. Такая зависимость наблюдается в широком с дополнительным вкладом в это падение аномальной диапазоне интенсивностей импульсного освещения Jкомпоненты ФМЭ.

В случае объемной ФП эффект уменьшения фоточувствительности в коротковолновой области может иметь место и при постоянной СПР [14]. На этом основан один из способов ее определения, который применялся и к слоям GaAs [1]. Однако при барьерной ФП этот эффект имеет другую природу: он определяется спектральной зависимостью самой СПР, причем существенное значение имеет перераспределение вклада в ФП поверхностного и внутреннего барьеров при подсветке. Интересно, что на спектре фоточувствительности поверхностного барьера в явлениях ФП и КФЭ, в отличие от ФМЭ, спектральная зависимость СПР в явном виде не проявляется.

Это связано с барьерно-ловушечной природой поверхностной фотоэдс, при которой увеличение СПР может компенсироваться соответствующим изменением заряда на поверхностных ловушках. Поверхностный захват, как показано в [1], может приводить даже к увеличению фоточувствительности в коротковолновой области.

Пассивация поверхности уменьшает ФП и переднестеРис. 3. Зависимость ФП ph от интенсивности импульсного ночную КФЭ примерно в 2 раза (кривые 3, 6) и зна- освещения. Поверхность: 1 — пассивированная, 2 — естественчительно увеличивает заднестеночную КФЭ (кривая 1), ная.

Физика и техника полупроводников, 1998, том 32, № 186 И.А. Карпович, М.В. Степихова (рис. 3). Наклон прямой на рис. 3 для пассивиро- Список литературы ванной поверхности примерно в 3 раза больше, чем [1] N.L. Dmitruk, V.L. Lyashenko, A.K. Tereshenko, S.A. Spector.

для естественной, что объясняется уменьшением Y0 и Phys. St. Sol. (a), 20, 53 (1973).

увеличением параметра.

[2] И.А. Карпович, Б.И. Бедный, Н.В. Байдусь, С.М. Планкина, Благодаря относительно слабой зависимости барьерМ.В. Степихова, М.В. Шилова. ФТП, 23, 2164 (1989).

ной ФП от J0 при достаточно высокой интенсивности [3] С.М. Рывкин. Фотоэлектрические явления в полупрообъемная ФП становится соизмеримой с барьерной.

водниках (М., Физматгиз, 1963).

С этим связано отклонение от логарифмической зави[4] Ю.И. Равич, Фотомагнитный эффект в полупроводнисимости на кривых 1, 2 при высоких интенсивностях.

ках и его применение (М., Сов. радио, 1967).

Анализ показал, что превышение над логарифмической [5] И.А. Карпович, Б.И. Бедный, Н.В. Байдусь, Л.М. Батукова, m составляющей ФП ph пропорционально J0 с m 1 Б.Н. Звонков, М.В. Степихова. ФТП, 27, 1736 (1993).

и 0.5 для пассивированной и естественной поверхности [6] И.А. Карпович, В.Я. Алешкин, А.В. Аншон, Н.В. Байдусь, Л.М. Батукова, Б.Н. Звонков, С.М. Планкина. ФТП, 26, соответственно.

1886 (1992).

При полном поглощении излучения в слое приведен[7] В.Г. Кустов, В.П. Орлов. ФТП, 3, 1728 (1968).

ная к поверхностной объемная ФП (в единицах Ом-1/ ) [8] В.К. Субашиев. ФТТ, 5, 556 (1963).

v [9] В.А. Зуев, А.В. Саченко, Н.Б. Толпыго. Неравновесные ph = qµnph(1 - R)J0, (6) приповерхностные процессы в полупроводниках и полупроводниковых приборах (М., Сов. радио, 1977).

где ph — эффективное время электронов в слое.

жизни b v b Поскольку ph 0l0 n0, условие ph ph [10] С.М. Городецкий, Н.С. Жданович, Ю.И. Равич. ФТП, 7, 1270 (1973).

легче реализовать при малых значениях n0. При [11] D.E. Aspens. Surf. Sci., 132, 406 (1983).

J0 1018 см-2 · с-1 объемную компоненту ФП удалось [12] L. Jastrzebski, J. Lagowski, H.C. Gatos. Appl. Phys. Lett. 27, выделить только на образце 1 с минимальной концен537 (1975).

v трацией n0. Если положить ph = ph, то для образца [13] D.B. Wittry, D.F. Kyser. J. Phys. Soc. Japan, 21, 312 (1966).

с пассивированной поверхностью, в котором ph = n и [14] H.B. de Vore. Phys. Rev., 102, 86 (1956).

не зависит от J0, оценка дает n 3 · 10-8 с. На том же [15] О. Маделунг. Физика полупроводниковых соединений III образце из ФМЭ получено значение p = 1.4·10-8 с, т. е. и V групп (М., Мир, 1967).

объемные времена жизни электронов и дырок в слоях Редактор Л.В. Шаронова n-типа проводимости с пассивированной поверхностью примерно одинаковы. Заметим, что если не учитывать The effect of heteroepitaxial passivation of барьерную природу ФП и формально определить n из the surface on photosensitivity spectra (6) в области линейной зависимости барьерной ФП от and recombination parameters of GaAs J0 (при J0 < 1013 см-2 · с-1), это дает n 10-5 с.

Подобные завышенные значения n получены во многих layers ранних работах [7,15].

I.A. Karpovich, M.V. Stepikhova N.I. Lobachevskii Nizhnii Novgorod State University, Заключение 603600 Nizhnii Novgorod, Russia Основные выводы работы состоят в следующем. В эпи

Abstract

Influence of the heteroepitaxial passivation of GaAs таксиальных слоях GaAs с естественной поверхностью layer surface by a thin In0.5Ga0.5P layer on the spectra of photomagв области сильного поглощения (h > Eg, w > 1) netic effect, on the barrier photoconductivity and on the capacitor СПР увеличивается с ростом коэффициента поглощения photovoltage in GaAs was investigated. Increase of the surface и наблюдается аномальный знак ФМЭ при достаточно recombination rate and of the photomagnetic effect anomalous drift низкой концентрации носителей. Последний результат component was observed as the absorption coefficient in the region расходится с предсказанием существующей теории аноof heavy absorption. Influence of these effects on photosensitivity мального ФМЭ. Гетероэпитаксиальная пассивация поspectra were clarified. Applicability of the photoelectric techniques верхности GaAs под слоем In0.5Ga0.5P сильно уменьшает to determine the recombination parameters of thin GaAs layers has СПР и устраняет связанные с этими явлениями особенbeen shown.

ности спектров ФМЭ, ФП и КФЭ, а также существенно облегчает определение длины диффузии и СПР в слоях. Не обнаружено зависимости СПР на естественной поверхности от концентрации электронов в интервале 1015 1017 см-3.

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.