Obrazowanie struktury defektowej kryształów półizolującego GaAs poprzez analizę relaksacyjnych przebiegów fotoprądu z zastosowaniem odwrotnego przekształcenia Laplace'a

• Autorzy: Pawłowski M. , Kamiński P. , Kozłowski R. , Kozubal M. , Żelazko J.

Warianty tytułu

EN

Imaging of defect structure of semi-insulating GaAs crystals by analysis of photocurrent relaxation wave forms with implementation of inverse Laplace transform

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metodę niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej z wykorzystaniem odwrotnego przekształcenia Laplace'a (ILT PITS) zastosowano do obrazowania struktury defektowej monokryształów półizolującego GaAs. Zoptymalizowano oprogramowanie umożliwiające trójwymiarową wizualizację temperaturowych zmian stałych czasowych niestacjonarnych przebiegów fotoprądu. Do wyznaczania parametrów centrów defektowych na podstawie przebiegu linii grzbietowych fałd odpowiadających termicznej emisji nośników ładunku zastosowano aproksymację neuronową. Zobrazowanie struktury defektowej otrzymano w wyniku nałożenia obrazu właściwości centrów defektowych uzyskanego za pomocą odwrotnego przekształcenia Laplace'a na obraz prążków widmowych uzyskany metodą korelacyjną.

EN

Photoinduced transient spectroscopy with implementation of the inverse Laplace transform algorithm (ILT PITS) has been employed to imaging the defect structure of SI GaAs crystals. The computer program for three-dimensional visualisation of the temperature changes of time constants of the photocurrent transients has been optimised. The parameters of defect centres were determined by a neural approximation of the ridgelines of the folds related to the thermal emission of charge carriers. The image of defect structure is obtained by combining the image of the defect centres properties produced by using the inverse Laplace transform with the spectral fringes received by means of the correlation procedure.

Słowa kluczowe

PL

niestacjonarna spektroskopia fotoprądowa; odwrotne przekształcenie Laplace'a; metoda korelacyjna; obraz prążków widmowych; obrazowanie struktury defektowej kryształów; aproksymacja neuronowa

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
• Czasopismo: Materiały Elektroniczne
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 34, nr 1-2
• Strony: 48--77
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Pawłowski M.

autor

Kamiński P.

autor

Kozłowski R.

autor

Kozubal M.

autor

Żelazko J.

• Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Pawłowski M.: Extraction of deep trap parameters from photocurrent transients by two dimensional spectral analysis, Solid-State Electron., 46, 2002, 1879-1885
• [2] Pawłowski M., Kamiński P., Jankowski St., Kozłowski R., Wierzbowski M., Miczuga M.: Inteligentny system pomiarowy do badania centrów defektowych w materiałach półizolujących. Sprawozdanie końcowe z wykonania projektu badawczego KBN nr 4 T10C 033 22, KBN-ITME 2004, 146 s.
• [3] Provencher S. W.: CONTIN: A general purpose program for inverting noisy linear algebraic and integral equations, Comp. Phys. Comm., 27, 1982, 229-242
• [4] Provencher S.: A constrained regularization method for inverting data represented by linear algebraic and integral equations, Comp. Phys. Comm. 1982, 27, 213-228.
• [5] Dobaczewski L., Kaczor P., Hawkins I.D., Peaker A.R.: Laplace transfom deep-level transient spectroscopic studies of defects in semiconductors, J. Appl. Phys. 76 (1), 1994, 194-198
• [6] Dobaczewski L., Peaker A.R., Bonde Nielsen K. : Laplace-transform deep-level spec-troscopy: The technique and its application to study of point defects in semicinductors, J. Appl. Phys. 96 (9), 2004, 4689-4728.
• [7] Istratov A.A., Vyvenko O. F: Exponential analysis in physical phenomena, Rev. Sci. Instrum, 70, 2, 1999, 1233-1257
• [8] Provencher S.: CONTIN: A portable program for the regularized solution of linear algebraic and integral equations of first kind, EMBL Technical Report DA07, European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg, March 1984
• [9] Pawłowski M., Kamiński P., Kozłowski R.: Opracowanie procedury analizy niestacjo-narnych przebiegów fotoprądu wykorzystującej algorytm przekształcenia Laplace'a, Sprawozdanie z pracy badawczo-rozwojowej, ITME, 2003
• [10] Kozłowski R.: Niestacjonarna spektroskopia fotoprądowa o dużej rozdzielczości jako nowa metoda badania centrów defektowych w półprzewodnikach wysokorezystywnych. Rozprawa doktorska, ITME 2001
• [11] Kamiński P., Kozłowski R.: High-resolution photoinduced transient spectroscopy as a new tool for quality assessment of semi-insulating GaAs, Mater. Sci. Eng. B91-92, 2002, 398-402
• [12] Lawson C.L., Hanson R.J.: Solving least squares problems, Prentice-Hall, 1974
• [13] Bourgoin C., von Bardeleben H. J., Stievenard D.: Native defects in gallium arsenide, J. Appl. Phys., 64, 1988, R65-R91
• [14] Martin G. M., Mitonneau A., Mircea A.: Electron traps in bulk and epitaxial GaAs crystals, Electron. Lett., 13 (7), 1977, 191-193
• [15] Martin G. M., Mitonneau A., Mircea A.: Hole traps in bulk and epitaxial GaAs crystals, Electron. Lett., 13 (22), 1977, 666-668.
• [16] Kullendorff N., Jansson L., Ledebo L-A.: Copper-related deep level defects in III-V semiconductors, J. Appl. Phys., 54 (6) 1983, 3203-3212
• [17] Z. El achheb, A. Hourmatallaha, M. Barnoussi, N. Benzakour and A. Jorio, Theoretical investigation of the level energies for ideal Ga and As vacancies in GaAs, J. Condensed Matter, 5 (1), 2004, 28-34
• [18] M. Bugajski, K. H. Ko, J. Lagowski and H. C. Gatos, Native acceptor levels in Ga-rich GaAs, J. Appl. Phys. 65 (2), 1988, 596-599
• [19] S. Brehme, P. Krispin and D. I. Lubyshev, Hole traps in indium-doped and indium-free GaAs grown by molecular beam epitaxy, Semicond. Sci. Technol. 7, 1992, 467-471
• [20] A. M. Hennel, Energy levels due to cobalt in GaAs, EMIS Datareview RN=16313, October 1989.