Генерационно-рекомбинационные процессы в неоднородных полупроводниковых структурах

• Автор: Грушко, Наталия Сергеевна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 326 с. : ил.

Содержание.'
Введение
Глава 1. Обобщенная модель пространственно - неоднородной рекомбинации
с участием ловушек.
1.1. Формула для скорости рекомбинации в пространственно - неоднородной структуре
1.2. Частные модели рекомбинации
1.2.1. Модель Шокли-Рида
1.2.2. Туннельная рекомбинация
1.2.3. Индуцированная рекомбинация
1.3. Рекомбинация в области пространственного заряда при малом уровне инжекции
1.4. Аналитические выражения, описывающие рекомбинационные токи прямо смещенного р-л-перехода при низком уровне инжекции
1.5. Приведенная скорость рекомбинации и использование данной величины для определения параметров глубоких центров
1.6. Влияние различных факторов на величину рекомбинационных токов
1.6.1. Влияние распределения концентрации глубоких уровней по координате в области пространственного заряда на ВАХ
1.6.2. Рекомбинация в области пространственного заряда с флуктуациями зонного потенциала
1.7. Выводы к главе
Глава 2. Рекомбинационная спектроскопия.
2.1. Дифференциальный показатель наклона ВАХ
2.2. Дифференциальный коэффициент у
2.3. Теоретический анализ метода термостимулированной емкости и его применение для получения параметров глубоких центров
2.4. Рекомбинационные процессы в кремниевых р-л-переходах

2.5. Г енерацибнно - рекомбинационные процессы при освещении
прямосмещенного /»-«-перехода светом из области примесного
поглощения
2.6. Рекомбинационная спектроскопия в GaP светодиодах
2.7. Выводы к главе
Глава 3. Рекомбинация в областях пространственного заряда
полупроводниковых структур с участием многозарядных центров.
3.1. Степень заполнения многозарядных центров при инжекции носителей заряда в ОПЗ
3.2. Перезарядка глубоких центров в области пространственного заряда прямосмещенного /»-«-перехода
3.3. Анализ токов рекомбинации в области пространственного заряда GaP
светодиодов
3.4. Рекомбинационные процессы в кремниевых /»-«-переходах, легированных золотом
3.5. Выводы к главе
Глава 4. Генерационно-рекомбинационные процессы в компенсированных
слоях кристаллических полупроводников.
4.1. Определение параметров флуктуаций зонного потенциала по спектрам люминесценции
4.2. Рекомбинация в области пространственного заряда светодиодов на основе GaAs и твердых растворах, легированных кремнием
4.3. Туннельная рекомбинация в структурах с компенсированными
слоями
4.4. Определение дисперсии флуктуаций зонного потенциала по температурным зависимостям емкости /»-«-перехода
4.5. Выявление неоднородностей в кремниевых структурах методами растровой электронной микроскопии

4.6. Вольтамперные характеристики неоднородных -«-переходов при большом
уровне инжекции
4.7. Обратные вольтамперные характеристики неоднородных р-н-
переходов
4.8. Определение вероятностей перехода зона - уровень по вольтамперным
характеристикам неоднородных образцов
4.9. Определение плотности локальных состояний глубоких уровней
4.10. Влияние неоднородностей на свойства р-н-переходов на основе

4.11. Выводы к главе
Глава 5. Рекомбинация в пространственно неоднородных структурах.
5.1. Некоторые особенности рекомбинации неупорядоченных полупроводников
5.2. Вероятность туннельной рекомбинации в некристаллических
полупроводниках
5.3. Скорость туннельной рекомбинации
5.4. Уравнение для вольтамперной характеристики, описывающей туннельную рекомбинацию в области пространственного заряда
5.5. Определение параметров стеклообразных полупроводников
5.5.1. Анализ вольтамперных характеристик
5.5.2. Восстановление энергетического распределения локализованных состояний методом токов, ограниченных пространственным
зарядом
5.5.3. Определение подвижности в стеклообразных полупроводниковых
материалах импульсным методом
5.5.4. Определение дрейфового потенциального барьера
5.5.5. Определение параметров уровней из исследования термостиммулированных процессов в стеклообразных
полупроводниках
5.5.6. Определение параметров донорных и акцепторных центров в
стеклообразных материалах

1.4. Аналитические выражения, описывающие рекомбинационные токи прямо смещенного р-п перехода при низком уровне инжекции.
В этом параграфе более подробно обсуждаются выражения для плотности тока рекомбинации в ОПЗ р-п перехода, полученные в предыдущем параграфе и работах [14,15]. В случае нескольких ГЦ результирующий ток представляет сумму токов рекомбинации через каждый ГЦ:
* д5у(и]сГ1тсртп (еди1КТ -1)А 2кТ
-г 2п,л[сёечи12кт + с„тп1т + сртр1т q{Vd - и)’
где - ширина ОПЗ , число двухзарядных рекомбинационных центров, одновременно участвующих в процессе рекомбинации.
Сопоставим данное выражение с результатами других авторов.
В [13] получено следующее выражение для плотности тока в ОПЗ:
зг = ——Т~уАь) При ехр( где: /{р)= [
У ’ }гг+2Ьг +1 Ч. 2КТ)
21 _]— 1п —— -[
2 кТ кТ 2 N. 2 г
п 0 У
Чр)о = (с-(р)ЛГ<)'. *и = )рсхр(± '2Л7-~) ’ т° = л/> (1 -43)
Основным допущением, кроме приведенных выше в п. 1.3, является линейное распределение потенциала в ОПЗ, которое можно представить в виде:
Е,(х) = Е, (х,)+ ?(Ч - их -Х])!XV , (1.4.4)
где - координата перехода ( в точке х=х; при 17=0 уровень Ферми (£/.) пересекает уровень). Зависимость (1.4.3) является сложной, т.к. функция /(Ь) задана интегралом. Это делает данное выражение неудобным для моделирования ВАХ р-и-перехода, в том числе и в САПР БИС. В связи с этим в [16] для плотности тока рекомбинации носителей заряда в ОПЗ р-п перехода предложено выражение дляуг: