非掺杂半绝缘态InP中补偿缺陷正电子寿命谱的研究

摘要

作者利用正电子湮灭寿命谱(PAL)、光激电流瞬态谱(PICTS)及Hall效应,研究了非掺杂半绝缘(SI)InP中补偿缺陷的形成,即在磷化铁(IP)及纯磷(PP)气氛下不同退火条件时其缺陷的发展变化,从而探讨原生非掺InP形成SI态的机制.实验的原始材料都是用液封直拉法(LEC)生长的n型非掺InP.对原生InP,铟空位VIn及与之相关的缺陷是主要的正电子捕获陷阱,VInH4复合体是使材料成为n型材料的原因.在IP SI-InP的形成中,Fe原子扩散进入VIn,可产生替位的补偿缺陷FeIn,Fe的扩散压制了一些空位缺陷的形成,并使正电子平均寿命变小.对于PP SI-InP,退火初期VInH4复合体分解成受主型缺陷VInH(nn-3)(n=0,1,2,3),能补偿剩余的施主型缺陷,长时间退火后EL2型反位深施主缺陷PIn的形成又补偿了受主缺陷.两种气氛均能使材料成为SI态.