hrvatski

Defekti s dubokim novoima i foto-električka svojstva GaAs

Prikazan je sažetak desetgodišnjeg vrlo plodonosnog rada na istraživanju defekata s dubokim nivoima ("zamki") u zabranjenom procjepu visokootpornog (SI) GaAs, te utjecaj tih defekata na optoelektronicka svojstva ovog materijala. Napravljen je bitan napredak u detekciji ovih defekata (moguca detekcija do koncentracija ispod 109/cm3) te su razvijene analiticke metode koje su znatno unaprijedile njihovu karakterizaciju (bitno poboljšanje tocnosti odredivanja njihovih osnovnih parametara, koji su ujedno omogucili pouzdanu identifikaciju pojedinog defekta). Takoder su razvijene mjerne i analiticke metode za odredivanje njihovih relativnih i apsolutnih koncentracija mjerenjem Termicki stimuliranih struja (TSC), fotovodljivosti i Hallove pokretnosti. Ista metodologija pokazala se uspješnom takoder i u visokootpornom InP, tako da izgleda obecavajuca za analizu još i nekih drugih visokootpornih poluvodica. Pokazali smo da je postojanje defekata s dubokim nivoima u dovoljnim koncentracijama te njihova svojstva odgovorno za citav niz neobicnih i ranije neobjašnjenih makroskopskih svojstava u GaAs, opaženih u raznim laboratorijima na SI GaAs kristalima izraslim pod razlicitim termodinamickim uvjetima. Dokazali smo da su ovi defekti direktno odgovorni za niz do sada nerazjašnjenih svojstava Si GaAs (dramaticne promjene fotoosjetljivosti - za više redova velicine - za vrijeme osvjetljavanja na niskim T, rezidualne struje, vrlo neobicne tranzijentne pojave, koje su opažene u fotovodljivosti, u promjeni vrijednosti Hallove pokretnosti kao i mijenjanja nekih EPR signala za vrijeme osvjetljavanja, neobicne promjene u temperaturnoj ovisnosti fotovodljivosti, itd.). Pokazali smo direktnu kvantitativnu korelaciju izmedu ovih pojava i koncentracija te nivoa popunjenosti (elektronima odnosno šuplinama) ovih zamki., te smo mogli kopjuterskim modeliranjem reproducirati dinamiku promjena navedenih makroskopskih velicina. Od posebnog interesa te teorijske i prakticke važnosti je da neke od tih zamki pokazuju svojstvo metastabilnosti slicno (davno opaženoj) metastabilnosti važnog defekta "EL2", koji je kljucan za dobivanje visokootpornog GaAs. Svi opaženi defekti s dubokim nivoima, detektirani u velikom broju uzoraka razlicitog porijekla, su sistematizirani te su im odredeni osnovni parametri (energija ionizacije, udarni presjeci itd.). Pokazalo se da postoji svega desetak razlicitih zamki - ali su njihove koncentracije u razlicitim uzorcima varirale u rasponu do 109. Re-interpretirali smo prakticki sve TSC spektre na SI GaAs objavljenih do sada u dostupnoj literaturi te utvrdili veoma zanimljivu cinjenicu da se svi oni -i pored naizgled velike raznolikosti spektara - mogu izvrsno rekonstruirati sa tih istih desetak dubokih zamki. U tijeku je rad na odredivanju mikroskopskih konfiguracija koje pripadaju pojedinoj zamci.

duboki nivoi; GaAs

nije evidentirano