Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 45: Störstellen
HL 45.13: Vortrag
Freitag, 26. März 1999, 12:30–12:45, H4
Eine neue Methode zur Charakterisierung tiefer Störstellen in LT-GaAs: dünne Schichten aus LT-GaAs in p-i-n Dioden — •K.-F. Pfeiffer, S. Tautz, P. Kiesel, W. Geißelbrecht und G.H. Döhler — Institut für Technische Physik I, Universität Erlangen-Nürnberg, Erwin-Rommel Str. 1, 91058 Erlangen
Die hohe Konzentration tiefer Störstellen von bis zu 1020cm−3 in bei niedrigen Temperaturen epitaktisch abgeschiedenem GaAs (LT-GaAs) erschweren die Auswertung konventioneller Meßmethoden zur Charakterisierung tiefer Defekte. Deswegen stellen wir einen alternativen Ansatz zur Untersuchung dieser Defekte vor: Eine dünne Schicht LT-GaAs im intrinsischen Bereich einer p-i-n Diode. Diese Struktur hat zudem den Vorteil, die Eigenschaften der Störstellen in einer für Bauelemente relevanten Umgebung zu untersuchen.
Die i-Schicht unserer Proben besteht aus GaAs und Al0.15Ga0.85As, getrennt durch eine sehr dünne LT-GaAs-Schicht, die bei 200∘C abgeschieden und während des Abscheidens der folgenden Schichten in situ bei 540∘C ausgeheilt wurde. Die verschiedenen Materialien in der i-Schicht ermöglichen eine genaue Beobachtung der Änderungen des Feldverlaufs innerhalb der Struktur mittels des Franz-Keldysh-Effekts bei Anlegen einer äußeren Spannung.
Neben Elektroabsorptionsmessungen liefern auch elektrische Messungen (z.B. n-Kanal-Leitfähigkeit und Kapazität) Informationen über den Feldverlauf in der Struktur und damit über den Ladungszustand der Störstellen in der LT-GaAs-Schicht, welcher durch die anliegende äußere Spannung bestimmt wird. Durch Messungen mit gepulster Spannung lassen sich auch Zeitkonstanten für die Umladung der Defekte bestimmen.