非掺及掺铁磷化铟中的残留施主缺陷

用辉光放电质谱(GDMS)测量了原生液封直拉(LEC)磷化铟(InP)的杂质含量.利用霍尔效应测到的非掺LEC-InP的自由电子浓度明显高于净施主杂质的浓度.在非掺和掺铁InP中都可以用红外吸收谱测到浓度很高的一个氢-铟空位复合体施主缺陷.这个施主的浓度随着电离的铁受主Fe2+浓度的增加而增加.这些结果表明半绝缘体中氢-铟空位复合体施主缺陷的存在对铁掺杂浓度和电学补偿都有重要影响.     

掺铁浓度对半绝缘磷化铟的一些性质的影响

利用霍尔效应、电流-电压(I-V)、光致发光谱(PL)和光电流谱(PC)研究了不同掺铁浓度的半绝缘InP的性质.半绝缘InP的I-V特性明显地依赖于掺铁的浓度.掺铁的浓度也对半绝缘InP的光学性质和材料中缺陷的形成有影响.用PL和PC分别研究了掺铁半绝缘InP的禁带收缩现象和材料中的缺陷.     

掺铁浓度对半绝缘磷化铟的一些性质的影响

利用霍尔效应、电流-电压(I-V)、光致发光谱(PL)和光电流谱(PC)研究了不同掺铁浓度的半绝缘InP的性质.半绝缘InP的I-V特性明显地依赖于掺铁的浓度.掺铁的浓度也对半绝缘InP的光学性质和材料中缺陷的形成有影响.用PL和PC分别研究了掺铁半绝缘InP的禁带收缩现象和材料中的缺陷.     

空位和填隙缺陷对半绝缘InP单晶性质的影响

利用电学测试、正电子寿命谱和X射线衍射技术研究了原生和退火处理后InP单晶的空位和填隙缺陷.在原生掺铁半绝缘InP单晶中含有空位缺陷,这些空位产生深能级电学补偿缺陷,降低材料的电学性能.经高温磷化铁气氛下退火处理非掺InP制备的半绝缘材料,空位被充分抑制,却含有一定浓度填隙缺陷.根据实验结果分析了填隙和空位缺陷对掺铁半绝缘InP单晶材料电学性质和热稳定性的影响.     

空位和填隙缺陷对半绝缘InP单晶性质的影响

利用电学测试、正电子寿命谱和X射线衍射技术研究了原生和退火处理后InP单晶的空位和填隙缺陷.在原生掺铁半绝缘InP单晶中含有空位缺陷,这些空位产生深能级电学补偿缺陷,降低材料的电学性能.经高温磷化铁气氛下退火处理非掺InP制备的半绝缘材料,空位被充分抑制,却含有一定浓度填隙缺陷.根据实验结果分析了填隙和空位缺陷对掺铁半绝缘InP单晶材料电学性质和热稳定性的影响.     

等电子杂质Sb对InP中缺陷的影响

用光致发光和正电子湮没技术研究了掺Sb InP单晶的“本征缺陷”。发现元素Sb的掺入导致磷空位(V_p)或者是V_p与杂质络合物的光致发光峰消失。用正电子湮没技术的测量也表明掺Sb的InP晶体中单空位浓度有所降低,两种方法测量的结果对应得很好。我们认为InP中掺Sb能有效地降低晶体中的本征缺陷。     

半绝缘InP的铁掺杂激活与电学补偿

比较了掺Fe和非掺退火半绝缘(SI)InP材料中Fe杂质的分布,掺杂激活机理以及Fe原子与点缺陷的相互作用.原生掺Fe SI-InP中Fe的替位激活主要通过填隙-跳跃机制,但Fe原子易在位错周围聚集,与空位形成复合体缺陷,占据填隙位等,从而降低Fe的激活效率.在FeP2气氛下退火非掺InP获得的SI-InP材料中,Fe原子的激活主要通过扩散过程的"踢出-替位"机制.退火前材料中存在的In空位使Fe原子通过扩散充分占据In位,同时抑制了材料中深能级缺陷的形成.因此,这种SI-InP材料的Fe激活效率高、电学性能好.     

半绝缘InP的铁掺杂激活与电学补偿

比较了掺Fe和非掺退火半绝缘(SI)InP材料中Fe杂质的分布,掺杂激活机理以及Fe原子与点缺陷的相互作用.原生掺Fe SI-InP中Fe的替位激活主要通过填隙-跳跃机制,但Fe原子易在位错周围聚集,与空位形成复合体缺陷,占据填隙位等,从而降低Fe的激活效率.在FeP2气氛下退火非掺InP获得的SI-InP材料中,Fe原子的激活主要通过扩散过程的"踢出-替位"机制.退火前材料中存在的In空位使Fe原子通过扩散充分占据In位,同时抑制了材料中深能级缺陷的形成.因此,这种SI-InP材料的Fe激活效率高、电学性能好.     

退火处理后非掺磷化铟的电传输特性

利用变温霍尔和电流-电压特性(I-V)两种方法分别对半导体和半绝缘的退火非掺磷化铟材料进行了测量.在非掺退火后的半导体磷化铟样品中可以测到缺陷带电导,这与自由电子浓度较低、有一定补偿度的原生非掺磷化铟的情况类似.非掺SI-InP表现出不同于原生掺铁的SI-InP的I-V特性,在一直到击穿为止的外加电场范围内呈欧姆特性,而掺铁SI-InP的I-V具有与陷阱填充有关非线性特征.根据空间电荷限制电流的理论,这种现象可以解释为非掺SI-InP中没有未被电子占据的空的深能级缺陷.     

退火处理后非掺磷化铟的电传输特性

利用变温霍尔和电流-电压特性(I-V)两种方法分别对半导体和半绝缘的退火非掺磷化铟材料进行了测量.在非掺退火后的半导体磷化铟样品中可以测到缺陷带电导,这与自由电子浓度较低、有一定补偿度的原生非掺磷化铟的情况类似.非掺SI-InP表现出不同于原生掺铁的SI-InP的I-V特性,在一直到击穿为止的外加电场范围内呈欧姆特性,而掺铁SI-InP的I-V具有与陷阱填充有关非线性特征.根据空间电荷限制电流的理论,这种现象可以解释为非掺SI-InP中没有未被电子占据的空的深能级缺陷.     

高温退火非掺杂磷化铟制备半绝缘材料

对液封直拉(LEC)非掺磷化铟(InP)进行930℃ 80h的退火可重复制备直径为50和75mm的半绝缘 (SI)衬底.退火是在密封的石英管内纯磷(PP)或磷化铁(IP)两种气氛下进行的.测试结果表明IP-SI InP衬底具有很好的电学性质和均匀性,而PP-SI的均匀性和电学参数都很差.在IP-SI样品的PL谱中出现与深缺陷有关的荧光峰.光激电流谱的测量结果表明:在IP气氛下退火获得的半绝缘磷化铟中的缺陷明显比PP-SI磷化铟的要少.并对退火后磷化铟中形成缺陷的机理进行了探讨.     

高温退火非掺杂磷化铟制备半绝缘材料

对液封直拉(LEC)非掺磷化铟(InP)进行930℃ 80h的退火可重复制备直径为50和75mm的半绝缘 (SI)衬底.退火是在密封的石英管内纯磷(PP)或磷化铁(IP)两种气氛下进行的.测试结果表明IP-SI InP衬底具有很好的电学性质和均匀性,而PP-SI的均匀性和电学参数都很差.在IP-SI样品的PL谱中出现与深缺陷有关的荧光峰.光激电流谱的测量结果表明:在IP气氛下退火获得的半绝缘磷化铟中的缺陷明显比PP-SI磷化铟的要少.并对退火后磷化铟中形成缺陷的机理进行了探讨.     

不同熔体配比InP材料中的缺陷研究

采用原位磷注入合成法在高压单晶炉内分别合成了富铟、近化学配比、富磷的InP熔体,利用液封直拉法(LEC)分别从不同化学计量比条件下的InP熔体中生长InP单晶材料.对材料分别进行了室温Hall,变温Hall的测试.结果表明富磷熔体条件下具有较高浓度的VInH4复合体,富铟熔体条件VInH4的浓度最低.     

半绝缘GaAs中EPR“As_(Ga)”与EL2两种缺陷的对应关系实验研究

为了进一步阐明半绝缘液封直拉(SI LEC)GaAs中EL_2缺陷的本质,本文结合GaAs中有关点缺陷的形成机理进行了EPR“A_(SG_a)”及EL_2两种缺陷的对应关系实验,实验结果可用EL_2的A_(SG_a)V_A_(?)V_G_a原子构型及其应变模型形成机理较好的解释。     

Deep centers in undoped semi-insulating InP

Undoped semi-insulating (SI) InP samples, subjected to one-step and multi-step wafer annealing, and lightly and normally Fe-doped SI InP samples without annealing have been characterized by thermally stimulated current (TSC) spectroscopy. A dominant deep center at 0.63 eV is found in all samples and is undoubtedly due to iron. Two prominent TSC traps, T_b (0.44 eV) and T_d (0.33 eV), found in undoped SI InP, are thought to be related to the phosphorus antisite P_In, and traps at low temperatures, like T_e* (0.19 eV), to the phosphrus vacancy V_P.