Wpływ obróbki termicznej na własności niedomieszkowanych monokryształów GaP

• Autorzy: Strzelecka S. , Hruban A. , Jurkiewicz-Wegner E. , Piersa M. , Orłowski W. , Surma B.

Warianty tytułu

EN

Annealing influence on the electrical properties of GaP single crystals

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano wpływ procesów wygrzewania na własności niedomieszkowanych monokryształów fosforku galu (GaP) otrzymanych z wsadów o różnym składzie chemicznym: bliskim stechiometrii, z nadmiarem galu lub z nadmiarem fosforu, a także o różnej koncentracji węgla. Procesom wygrzewania poddano bloki monokryształów o grubości 10-20 mm oraz płytki o grubości ∼ 700 μm. Określono warunki obróbki termicznej takie jak temperatura i czas wygrzewania oraz ciśnienie par fosforu w ampule pozwalające na otrzymanie materiału półizolujacego. Stwierdzono, że w przypadku monokryształów GaP typu n o koncentracji nośników ładunku n = (2 - 5) × 10^16 cm-³ i koncentracji węgla Nc ≤ 1 × 10^16 cm-³ w wyniku wygrzewania można otrzymać materiał półizolujący typu n. Przy koncentracji węgla Nc ∼ 5 × 10^16 cm-³ otrzymywany jest materiał półizolujący typu p.

EN

Influence of annealing conditions on the properties of undoped gallium phosphide crystals obtained from the melt: near stoichiometric, with gallium excess or phosphorus excess, as well as with different carbon concentration was investigated. Monocrystalline blocks with a thickness of 10 - 20 mm and wafers with a thickness of ∼ 700 urn were annealed. Annealing conditions such as the temperature, time and phosphorus vapor pressure in the ampoule allowing for obtaining semi-insulating material, were determined. It was confirmed that as result of annealing undoped GaP crystals with the carrier concentration n = (2 - 5) × 10^16 cm-³ and carbon concentration Nc ≤ 1 × 10^16 cm-³ we can obtain SI n - type material. At the carbon concentration Nc ∼ 5 × 10^16 cm-³ the SI material of p - type can be obtained.

Słowa kluczowe

PL

GaP; obróbka termiczna; materiał półizolujący; własności elektryczne

EN

GaP; annealing; SI crystal; electrical properties

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
• Czasopismo: Materiały Elektroniczne
• Rocznik: 2009
• Tom: T. 37, nr 2
• Strony: 27--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Strzelecka S.

autor

Hruban A.

autor

Jurkiewicz-Wegner E.

autor

Piersa M.

autor

Orłowski W.

autor

Surma B.

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

Bibliografia

• [1] Chino K., Kazuno T., Satoh K., Kubota M.: Growth of undoped semi-insulating GaP single crystal and its compensation mechanism, 5th Conf. on Semi-insulating III-V Materials, Malmo, Sweden, 1988
• [2] Oda O., Yamamoto H., Kainosho K., Imaizumi T., Okazaki H.: Recent developments of bulk III - V materials: annealing and defect control, Defect Recognition and Image processing in Semiconductors and Devices Conference, Santander, 1993
• [3] Tanno T., Suto K., Oyama Y., Nishizawa J.: Nonstoichiometric deep levels in Mg-doped GaP epitaxial layers, Materials Science in Semiconductor Processing, 6, (2003), 437-440
• [4] Tanno T., Suto K., Oyama Y., Nishizawa J.: Diffusion of nonstoichiometric defects in n-GaP crystals, Materials Science in Semiconductor Processing, 6, (2003), 441-443
• [5] Yu T.J., Tanno T., Suto K., Nishizawa J.: Controlled vapor-pressure heat- treatment effect on deep levels in liquid-encapsulated Czochralski-grown GaP crystals, Journal of Electronic Materials, 31, 6, (2002), 591-596
• [6] Tanno T., Suto K., Oyama Y, Nishizawa J.: Increase of GaP green LED efficiency with pre-annealing of the substrate, Materials Science in Semiconductor Processing, 6, (2003), 433-435
• [7] Look D.C.: Annealing and thermal cycling effects in semi-insulating GaAs, Proceedings of the 5th Conference on Semi-insulating III-V, Malmö 1988, 1-10
• [8] Hruban A., Strzelecka St., Orłowski W., Wnuk A., Surma B., Jurkiewicz-Wegner E., Piersa M., Dolecka H., Pawłowska M., Mirowska A.: Badanie wpływu składu chemicznego na własności niedomieszkowanych monokryształów GaP - Sprawozdanie ITME, 2007
• [9] Kolców G.I., Jurczuk S.J., Aleszyn W.D., Kunackin J.L: Obrazowanie głubokich centrov v fosfidie gala pri sozdanii jonno-implantirovannych fotoczuvstvitielnych struktur, Fizika i Technika Połuprovodnikov, 24, 5, (1990) ,782 - 787
• [10] Honggi Xu: Electronic structure of neutral and charged vacancies in Ga - related III, V compound semiconductors, J. Appl. Phys. 68, 8, (1990), 4077-4086
• [11] Jasiński J., Kamińska M.: Antisites defects in GaP, Proceedings of the XXII International School of Semiconducting Compounds, Jaszowiec, 1993, 579-582
• [12] Encyklopedia Landolt_Börnstein, vol. 17, 1984
• [13] Strzelecka St., Surma B., Hruban A., Jurkiewicz-Wegner E., Piersa M., Orłowski W., Mirowska A.: Opracowanie metody określania koncentracji węgla w monokryształach GaP oraz wpływu obróbki termicznej na ich własności, Sprawozdanie ITME 2006 r.
• [14] Strzelecka St., Hruban A., Orłowski W, Jurkiewicz-Wegner E., Piersa M., Pawłowska M., Mirowska A.: Badanie niejednorodności rozkładu własności elektrycznych i strukturalnych niedomieszkowanych monokryształów, Sprawozdanie ITME 2008 r.