Вклады поверхностных и объёмных состояний в фотоэмиссии электронов из p+-GaAs(Cs,O) и p-GaN(Cs,O)

• Автор: Пахневич, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 127 с. : ил.

Список основных сокращений и обозначений
Глава 1. Фотоэмиссия электронов из полупроводников с отрицательным электронным сродством: обзор литературы
1.1. Фотоэмиссия электронов из ОаАв(Сз,0)
1.2. Фотоэмиссия электронов из ОаН(Сз,0)
1.3. Постановка задачи
Глава 2. Методика исследования фотоэмиссии электронов
из полупроводника с отрицательным электронным сродством
2.1. Приготовление и консервация фотокатодов с отрицательным электронным сродством
2.2. Принципы измерений и описание измерительного стенда
2.3. Методика измерения спектров квантовой эффективности
2.4. Методика измерения энергетических распределений эмитированных электронов
Глава 3. Исследование фотоэмиссии электронов из поверхностных состояний границы раздела р+-ОаАз(Сз,0)-вакуум
3.1. Проявление вклада электронов, эмитированных из поверхностных состояний, в спектре квантовой эффективности
3.2. Механизмы формирования спектра квантовой эффективности фотоэмиссии электронов из поверхностных состояний
3.3. Влияние эффекта Шоттки на спектр квантовой эффективности
фотоэмиссии электронов из поверхностных состояний
Результаты и выводы главы
Глава 4. Исследование фотоэмиссии электронов из р-0аЫ(Сз,0)
4.1. Эмиссия электронов из состояний запрещённой зоны р-0аК(Сэ,0)
4.2. Эмиссия электронов из состояний валентной зоны р-СтаК(Сз,0)
4.3. Энергетическая диаграмма границы раздела р-0а14(С8,0)-вакуум

Результаты и выводы главы
Заключение. Основные результаты и выводы
Литература
Список основных сокращений и обозначений
ЭР энергетическое распределение
опз область пространственного заряда
ОЭС эффективное отрицательное электронное сродство
ПС поверхностное состояние
РФЭС рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия
СКЭФ спектроскопия квантовой эффективности фотоэмиссии
УФ ультрафиолетовый
УФЭС ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия
ФЭС фотоэлектронная спектроскопия
а коэффициент оптического поглощения
К электронное сродство
X* эффективное электронное сродство
є диэлектрическая проницаемость
Бьа! энергия баллистических электронов
ширина запрещённой зоны
порог внешнего фотоэффекта
8ц компонента энергии фотоэлектронов, связанная с движением вдоль
II нормали к эмитирующей поверхности
е заряд электрона
Ее энергетическое положение дна зоны проводимости
Ег уровень Ферми
ЕУ энергетическое положение потолка валентной зоны
Еуас уровень вакуума
Б напряжённость электрического поля
У наклон спектральной зависимости энергии баллистических
электронов
Йю энергия фотона
Ф работа выхода
кТ тепловая энергия
Шо масса электрона в вакууме
те эффективная масса электрона в полупроводнике
ті, эффективная масса дырки в полупроводнике
(тн) средняя эффективная масса дырки в полупроводнике
N(5,,) энергетическое распределение эмитированных электронов
п концентрация электронов
Р концентрация дырок
ОЕ квантовая эффективность
и№ поверхностный изгиб зон

цезием и кислородом р-ОаЫ-слой вюрцитной кристаллической модификации, выращенный на подложке из лейкосапфира методом газофазной эпитаксии с применением металлоорганических соединений. Активный р-йаМ-слой обладает ориентацией поверхности (0001). Концентрация дырок в легированном магнием р-СаИ-слое, измеренная методом Холла при комнатной температуре, лежит в диапазоне (1-5-4)-1017 см ~3. Толщина р-ОаМ-слоя составляет 1.5-5-3 мкм. Важным конструкционным отличием р-ОаМ(Сз,0)-фотодиода от р+-СаАз(Сз,0)-фотодиода является присутствие оптически прозрачной медной сетки, служащей анодом. Сетка натянута на титановое кольцо, являющееся сварной частью корпуса. Кольцо имеет наружный лепестковый вывод, служащий электродом. Размеры ячеек в сетке равны 15мкмх15мкм, а её оптическая прозрачность составляет 0.44. Необходимо отметить, что наличие сетки в р-Са14(Сз,0)-фотодиоде наделяет. фотодиод следующей особенностью: фотодиод не имеет возможности работы при криогенных температурах ввиду пока решённой технической проблемы, обусловленной разрывом сетки при. охлаждении, из-за различия коэффициентов термического1 расширения материалов сетки и обрамляющего её кольца. Для подачи света на фотокатод в р-ОаМ(Сз,0)-фотодиоде предусмотрено входное окно из лейкосапфира, припаянное к торцу корпуса.
Получение атомарно-чистой поверхности активного р-ОаИ слоя и её активирование цезием и кислородом производилось с помощью тех же методов, которые применялись в приготовлении р+-ОаАз(Сз,0)-фотокатода. Результаты применения- этих методов к р-ваИ подробно изложены в работе [90]. Чистая поверхность, р-Оа!Ч, полученная к началу процесса активирования, имеет тип сверхструктуры (1х1). Максимальная1 квантовая эффективность р-ОаМ(Сэ,0)-фотокатода достигала 23-5-27%.
Заключительная стадия изготовления вакуумных фотодиодов обоих типов, включающая в себя приготовление поверхности фотокатода и её