半绝缘InP的深能级缺陷、电学补偿及电学性质的研究

摘要

本文根据霍尔测量(Hall)和热激电流谱(TSC)的结果，研究了半绝缘InP材料中深能级缺陷的属性和产生原因，并讨论了缺陷对半绝缘InP电学性质的影响。对比研究原生掺铁和非掺退火两种半绝缘磷化铟材料发现，在原生掺铁半绝缘InP材料的迁移率较低，缺陷较多，而非掺退火特别是磷化铁(IP)气氛下退火的半绝缘InP材料迁移率很高，缺陷很少。在此基础上揭示了磷化铟材料中一些缺陷的结构属性和形成机理。根据掌握的这一缺陷的形成机理，我们可以通过控制生长条件和后续的处理工艺，制备出缺陷浓度很低、电学性能参数优良的半绝缘磷化铟材料。 根据热激电流谱(TSC)测得的结果，分析了原生掺铁和非掺退火两种半绝缘InP材料中深能级缺陷对电学补偿的影响。在掺铁半绝缘InP材料中由于存在高浓度的深能级缺陷参与电学补偿，降低了材料的电学性能。相比之下，非掺退火半绝缘InP材料中深能级缺陷浓度很低，通过扩散掺入的铁受主作为唯一的补偿中心钉扎费米能级，因而表现出优异的电学性质． 对各种条件下制备的半绝缘InP材料中的深能级缺陷进行了分析和讨论，得出了一致性的结论：P气氛下退火的InP材料中的化学配比趋向富磷，产生的深能级缺陷的数量和浓度高，降低了材料的电学性质；而在FeP<,2>气氛下退火处理得到的InP材料，材料中缺陷的数量和浓度均很低，产生了明显的缺陷抑制现象。这样的磷化铟材料具有优越的电学性质。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

1磷化铟(InP)材料简介

§1.1磷化铟(InP)材料的基本物理性质及应用范围

§1.2InP体单晶材料生长概述

§1.3半绝缘InP单晶材料制备方法

§1.4本文研究内容简介

2 InP中的点缺陷及材料表征评价技术

§2.1引言

§2.2磷化铟晶格中点缺陷的类型

§2.3材料表征评价技术

2.3.1霍尔效应(HALL)测量电阻率和迁移率

2.3.2热激电流谱(TSC)测量深能级缺陷的原理

3半绝缘InP中的缺陷及电学性质的研究

§3.1引言

§3.2实验

§3.3实验结果及讨论

§3.4结论

4半绝缘InP的电学补偿分析

§4.1引言

§4.2电阻率和迁移率

§4.3半绝缘InP的电学补偿分析

§4.4实验过程

§4.5实验结果及讨论

§4.6结论

5结论

参考文献

附件

致谢