Примесные состояния и диффузия переходных металлов в фосфидах галлия и индия

• Автор: Прибылов, Николай Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 207 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ДИФФУЗИЯ ПРИМЕСЕЙ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ В ФОСФИДЕ ГАЛЛИЯ
1.1. Общие закономерности диффузии примесей в
полупроводниках
1.2. Экспериментальное исследование диффузии примесей переходных металлов в фосфиде галлия
1.2.1. Диффузия и растворимость хрома в фосфиде галлия
1.2.2. Диффузия и растворимость кобальта в фосфиде галлия
1.2.3. Диффузия марганца в фосфиде галлия
. 1.2.4. Диффузия железа в фосфиде галлия
1.3. Закономерности диффузии примесей переходных металлов
в фосфиде галлия
Заключение и выводы к главе I
ГЛАВА II. ОПТИЧЕСКОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ ПРИМЕСЯМИ ПЕРЕХОДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ГРУППЫ ЖЕЛЕЗА В ФОСФИДЕ ГАЛЛИЯ
2.1. Влияние заряда примесного центра на спектр его оптической
ионизации
2.2 Оптическое поглощение примесями переходных элементов группы железа в фосфиде галлия
2.2.1. Примесное оптическое поглощение в ОаР<Сг>
2.2.2. Примесное поглощение в диффузионных слоях СаР<Мп>
2.2.3. Примесное оптическое поглощение в ОаР<Ее>
2.2.4. Оптическое поглощение в ваР<№>
2.2.5. Оптическое поглощение образцов фосфида галлия, компенсированных медью
Заключение и выводы к главе II
ГЛАВА III ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФОСФИДА ГАЛЛИЯ, ЛЕГИРОВАННОГО ПРИМЕСЯМИ ПЕРЕХОДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
3.1 Оборудование для измерения спектров фотопроводимости
3.1.1. Установка на базе спектрометра ИКС
3.1.2. Установка на базе измерительно - вычислительного комплекса СДЛ
3.2 Примесная фотопроводимость фосфида галлия, компенсированного диффузией никеля
3.2.1. Примесные состояния никеля в фосфиде галлия
3.2.2. Эффекты электрон-фононного взаимодействия в спектрах фотопроводимости ваР:№
3.3 Примесная фотопроводимость в образцах фосфида галлия,
V;> компенсированных медью
3.3.1. Примесные состояния меди в фосфиде галлия
3.3.2. Исследование примесной фотопроводимости в диффузи- и онно легированных медью образцах СаР
Заключение и выводы к главе III
ГЛАВА IV СОБСТВЕННАЯ ФОТОПРОВОДИМОСТЬ ФОСФИДА ГАЛЛИЯ, КОМПЕНСИРОВАННОГО МЕДЬЮ

4.1 Кинетика собственной фотопроводимости в образцах ОаР:Си
4.2 Кинетика инфракрасного гашения собственной фотопроводи
мости
4.3 Спектры собственной фотопроводимости образцов фосфида галлия, компенсированных медью
Заключение и выводы к главе IV

ГЛАВА V ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВ ФОСФИДА ИНДИЯ, ЛЕГИРОВАННОГО ПРИМЕСЬЮ МЕДИ
5.1 Примесные состояния меди в фосфиде индия
5.2 Влияние диффузионного легирования фосфида индия медью
на его электрические и оптические свойства
5.3 Фотоэлектрические свойства InP:Cu
5.4 Корреляция спектров электролюминесценции с электрической
активностью меди в фосфиде индия
Заключение и выводы к главе V
ГЛАВА VI СТАБИЛЬНОСТЬ ТВЕРДОГО РАСТВОРА ПРИМЕСИ МЕДИ В ФОСФИДЕ ГАЛЛИЯ
6.1 Низкотемпературный отжиг компенсированного медью фосфида галлия
6.2 Электрические потери в компенсированных полупроводниках180 Заключение и выводы к главе VI
' -«Г;'' ,** ' 1 ' "/ ,
- 'Д-i 'г " ~ & ' "Д
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

1.2.3. Диффузия марганца в фосфиде галлия
Несмотря на то, что поведение марганца в фосфиде галлия изучалось довольно обстоятельно [26-27], сведении о диффузионных параметрах этой примеси не имелось.
Исходными образцами для изучения диффузии марганца [28,29] служили пластины ОаР, легированные теллуром при выращивании по методу Чохральского. Измеренные при комнатной температуре параметры образцов составляли: п = (1-нЗ)Т017см'3, р„=( 100-г 130) см2В'1с' плотность дислокаций имела величину порядка (104-И05) см'2.
Диффузия осуществлялась из электролитически нанесенного на поверхность образца слоя марганца, меченного изотопом Мп54, в кварцевых ампулах с остаточным давлением паров не более КГ4 мм.рт.ст. Время диффузионных отжигов менялось от 4-х часов при 1200°С до 23-х при 970°С. Измерение профилей концентрационного распределения примеси в диффузионных профилях осуществлялось методом снятия тонких слоев и регистрации их у-активности.
Полученные экспериментальные данные приведены на рис. 1.11. На имеющихся распределениях можно условно выделить два характерных участка (приповерхностные области -20 мкм в рассмотрение не принимаются): с плавным и резким изменением концентрации в выбранных координатах. Переход от одного участка к другому происходит в интервале концентраций (1н-3)-1017см'3. Такой характер распределения концентрации примеси в диффузионном слое типичен для концентрационно-зависяшей диффузии, возможной причиной которой могло быть различие в диффузионных параметрах разных зарядовых состояний марганца.