Влияние дефектов, созданных обработкой в водородной плазме и у-облучением СO60, на электрические свойства нелегированного n-GaAs

Abstract

Исследовано влияние предварительной обработки в течение 4 часов при Т=673 К в водородной плазме (гидрогенизации) на изменение под действием y-облучения Со60 электрических параметров монокристаллического нелегированного GaAs n-типа (п0=5Ю 15см'3, до=4,ОЮ3 см2/(В-с)). Методики исследования: эффект Холла и DLTS. Гидрогенизация кристаллов до облучения приводит к незначительному изменению п и ц и качественному изменению DLTS-спектров, что вызвано частичной пассивацией электрически активных дефектов, ответственных за процессы рассеяния и удаления носителей заряда, а также образованием новых дефектов в результате взаимодействия водорода с дефектами структуры кристалла. В облученных у-квантами кристаллах n-GaAs наблюдается уменьшение с концентрации и подвижности носителей заряда с ростом дозы облучения. В спектрах DLTS гидрогенизированных и негидрогенизированных кристаллов появляется пик, интенсивность которого растет с ростом Ф. Этот пик связывается с известной в литературе ловушкой для электронов Е1 с энергетическим уровнем Ес-0,12 эВ. C ростом Ф концентрация этого дефекта возрастаете носителей заряда с ростом дозы облучения. В дозовой зависимости ц облученных негидрогенизированных кристаллов, измеренной при Т=100 К, наблюдается сначала уменьшение ц с ростом дозы Ф, а затем, после гидрогенизированных и негидрогенизированных кристаллах. В дозовой зависимости ц облученных негидрогенизированных кристаллов, измеренной при Т=100 К, наблюдается сначала уменьшение ц с ростом дозы Ф, а затем, после прохождения через минимум, возрастание ц.. Такое аномальное возрастание р с ростом Ф объясняется возрастанием зарядового состояния некоторого доминирующего дефекта при прохождении уровня Ферми через его уровень. Определено энергетическое положение данного дефекта в запрещенной зоне: Efl=Ec-O112+0,05 эВ. В гидрогенизированных зарядового состояния некоторого доминирующего дефекта при прохождении уровня Ферми через его уровень. Результаты, полученные с помощью DLTS1 хорошо коррелируют с результатами, полученными из уменьшение концентрации доминирующего дефекта в данном зарядовом состоянии в результате частичной его пассивации водородом. Результаты, полученные с помощью DLTS1 хорошо коррелируют с результатами, полученными из измерений эффекта Холла: концентрация ловушки Е1 в гидрогенизированных предварительно кристаллах возрастаете ростом Ф медленнее, чем в негидрогенизированных кристаллах, что также свидетельствует о частичной пассивации этого дефекта атомами водорода.