Особенности оптических свойств сильно легированного GaAs:Te в условиях коррелированного распределения примеси

• Автор: Сидоров, Евгений Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА
КОРРЕЛЯЦИОННЫЕ ЭФФЕКТЫ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ І
1.1. Эффекты упорядочения в полупроводниковых твердых растворах
1.2. Немонотонные концентрационные зависимости физических свойств твердых растворов АШВ"ВУ указывающие на их нспдеальность
1.3. Особенности и закономерности дефектообразования в СаЛ.ч
1.3.1. Собственные точечные дефекты
1.3.2. Влияние легирования на дефектообразование
1.3.2.1. Влияние легирования на ансамбль собственных точечных дефектов
1.3.2.2. Комплексообразование
ГЛАВА
ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В МОНОКРИСТАЛЛАХ СаАв:Те МЕТОДОМ ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ
2.1. Особенности .энергетического спектра и основные каналы излучательной рекомбинации сильно легированных полупроводников
2.2. Спектральная зависимость интенсивности краевой фотолюминесценции
2.3. Анализ спектров краевой фотолюминесценции СаАя:Те при 300 К

2.4. Исследование изменения спектров краевой фотолюминесценции СаАз'.Те в температурном диапазоне бн-ЗООК.
2.5. Анализ спектров краевой фотолюминесценции СаЛя-.Те при 6К
ГЛАВА
ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В МОНОКРИСТАЛЛАХ СаАэ:Те МЕТОДОМ АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ
3.1. Край фундаментального поглощения
3.2. Анализ зависимости коэффициента поглощения электромагнитного излучения под краем фундаментального поглощения в СаАз'.Те
ГЛАВА
РАССЕЯНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ ПРОВОДИМОСТИ НА ПРОСТРАНСТВЕННО КОРРЕЛИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ
ЗАРЯДОВ В СИЛЬНО ЛЕГИРОВАННОМ СаАвгТе
4.1. Влияние корреляции в распределении примесных дефектов на поглощение свободными носителями заряда, обусловленное
рассеянием на ионах примеси
4.2 Влияние корреляции в распределении примесных дефектов на параметры связанных плазмон-7,0-фононных мод в
монокристаллах СаАз’.Те
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Полупроводниковые твердые растворы привлекли к себе большое внимание возможностью образования непрерывных твердых растворов — кристаллических материалов, в которых происходит плавное изменение физических свойств в зависимости от состава, что обеспечивает получение полупроводниковых фаз с нужными и воспроизводимыми характеристиками. Однако, как справедливо отмечается в работе [1], практически полученные растворы не оправдали надежд, поскольку с потерей сингулярности состава была утеряна самостабилизация роста, обеспечиваемая постоянством температуры кристаллизации. Материалы росли негомогенными (кваз и гомогенными)' вследствие процессов ассоциации и диссоциации структурных компонентов твердых растворов.
Избыточное дефектообразование и неоднородное распределение растворенного компонента - это далеко не единственные особенности, характеризующие структуру полупроводниковых твердых растворов. Кулонов-ское, упругое, химическое взаимодействие с участием атомов основного вещества, атомов легирующих, остаточных примесей и собственных точечных дефектов приводит к образованию комплексов, которые также рассматриваются как структурные компоненты твердых растворов [I, 2]. Взаимодействие структурных компонентов (в том числе линейных планарных дефектов) обуславливают различные механизмы релаксации неравновесного состояния полупроводникового твердого раствора [3]:
1. фазовый переход, обусловленный кооперативным изменением структуры в целом при сохранении неупорядоченного распределения компонентов твердого раствора;
I Под словом «гомогенный» понимается равновероятное распределение химически разнородных атомов, образующих твердый раствор.

гурных дефектов, т.е. при кристаллизации в этих условиях состав кристалла наиболее близок к стехиометрическому. Таким образом, для получения монокристаллов стехиометрического состава расплав должен быть обогащен мышьяком.
В связи с ретроградным характером растворимости избыточных компонентов в арсениде галлия при охлаждении кристалла от .температуры кристаллизации возможно образование пересыщенных по избыточному компоненту твердых растворов и их частичный распад. На начальной стадии распад протекает с образованием дефектов Френкеля и является дополнительным источником собственных точечных дефектов [36].
Любое отклонение состава кристалла от стехиометрического приводит к увеличению концентрации акцепторов и увеличению степени компенсации в материале и типа проводимости. Рост концентрации акцепторов в кристаллах при понижении содержания мышьяка в расплаве [< 50 % (ат.)] сопровождается снижением концентрации мелких донорных центров О/ (энергия ионизации ~10'3эВ), что, в конечном счете, приводит к инверсии типа проводимости. В кристаллах с повышенным содержанием мышьяковистых вакансий компенсация осуществляется в основном акцепторными центрами с энергией ионизации (Е„ + 0,02ч-0,03) эВ. Кроме того, в таких кристаллах наблюдался также акцепторный центр с энергией ионизации (Д+0,1) эВ. Помимо перечисленных, в кристаллах обнаружены акцепторные центры с энергетическим уровнем ~0,1эВ, лежащем в верхней половине запрещенной зоны. Концентрация этих центров возрастает с увеличением концентрации галлиевых вакансий, и в кристаллах с большим их содержанием они являются преобладающим типом акцепторов.
Сопоставление результатов, полученных разными исследователями для одного и того же материала (арсенида галлия) [47-49], показывает, что, несмотря на наличие четко выраженных общих закономерностей дефекто-образования в монокристаллах при отклонении от стехиометрического со-