PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Domieszkowanie monokryształów antymonku galu na typ przewodnictwa n oraz na typ p

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
Doping gallium antimonide single crystals for n-type and p-type conductivity
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
Monokryształy antymonku galu domieszkowane na typ przewodnictwa n oraz na typ p orientacji < 100 > otrzymane zostały zmodyfikowaną metodą Czochralskiego zintegrowaną z syntezą in-situ. Zbadano wpływ parametrów technologicznych na skuteczność procesu domieszkowania i dobrano parametry w celu otrzymania monokryształów o pożądanym typie przewodnictwa oraz koncentracji nośników. Uzyskano monokryształy GaSb typu n (domieszkowane tellurem) o koncentracji nośników w zakresie od 1 x 10[indeks górny]17 do 1 x 10[indeks górny]18 cm. Otrzymane monokryształy GaSb typu p posiadały koncentrację w zakresie od 4 x 10[indeks górny]17 do 2 x 10[indeks górny]19 cm³ (domieszkowane krzemem) oraz koncentrację od 2 x 10[indeks górny]18 do 1 x 10[indeks górny]19 cm³ (domieszkowane cynkiem). Zbadano wpływ koncentracji domieszki (Te, Zn, Si), jak też sposobu jej wprowadzania (Si), na własności elektryczne otrzymanych kryształów.
EN
Gallium antimonide (GaSb) single crystals with n--type or p-type conductivity were grown by modified Czochralski method integrated with in-situ synthesis. The influence of technological parameters on doping process and its effectivity was investigated. Tellurium doped n-type GaSb single crystals were obtained with carrier concentration from 1 x 10[sup]17 to 1 x 10[sup]18 cm-³. GaSb p-type single crystals were obtained with carrier concentration from 4 x 10[sup]17 to 2 x 10[19] cm-³ (Si-doped) and from 2 x 10[sup]18 to 1 x 10[sup]19 cm-³ (Zn-doped). Dopant concentration was estimated by GDMS analysis.
Słowa kluczowe
PL
EN
GaSb   Cz method   doping   Te   Si   Zn   dopant concentration   GDMS  
Rocznik
Strony
17--32
Opis fizyczny
Bibliogr. 57 poz., wykr.
Twórcy
autor
autor
  • Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, ul. Wólczyńska 133, 01-919 Warszawa, mirowska@itme.edu.pl
Bibliografia
  • [1] Tsang W.T., Chiu T. H., Kisker W., Ditzenberger J. A.: Molecular beem epitaxial growth of In1-xGaxAs1-y, Sby lattice matched to GaSb, Appl. Phys. Lett, 46, (1985) 283-285
  • [2] Lee H., York P.K., Menna R.J., Martinelli R.U., Garbuzov D., Narayan S.Y.: 2,78μm InGaSb/Al-GaSb multiple quantum-well lasers with metastable InGaAsSb wells grown by molecular beem epitaxy, J. Cryst. Growth, 150, (1995), 1354-1357
  • [3] Kim J. G., Shterengas L., Belenky G.L.: High-power room-temperature continous wave operation of 2,7 and 2,8 (μm In(Al)GaAsSb/GaSb diode lasers, Appl. Phys. Lett., 83, (2003), 1926-1928
  • [4] Dutta P. S., Bhat H. L.: The physics and technology of gallium antimonide: an emerging optoelectronic material, J. Appl. Phys., 81, (1997), 5821-5870
  • [5] Meinardi R, Parisini A., Tarricone L.: A study of the electrical properties controlled by residual acceptors in gallium antimonide, Semicond. Sci. Technol., 8, (1993), 1985-1922
  • [6] Hakala M., Puska M.J., Nieminen R.M.: Native de-fects and self-diffusion in GaSb, J. Appl. Phys., 91, (2002), 4988-4994
  • [7] Ling C.C., Lui M.K., Ma S.K., Chen X.D., Fung S., Beling C.D.: Nature of the acceptor responsible for p-type conduction in liquid encapsulated Czochralski-grown undoped gallium antimonide, Appl. Phys. Lett., 85 (2004) 384-386
  • [8] Lui M.K., Ling C.C.: Liquid encapsulated Czochralski grown undoped p-type gallium antimonide studied by temperature-dependent Hall measurement, Semicond. Sci. Technol, 20, (2005), 1157-1161
  • [9] McAfee K.B., Gay D.M., Hozack R.S.,Laudise R.A., Schwartz G., Sunder W.A.: Thermodynamic considerations in the synthesis and crystal growth of GaSb, J. Cryst. Growth, 76, (1986), 263-271
  • [10] Sunder W.A., Barns R.L., Kometani T.Y., Parsey J.M., Laudise R.A.: Czochralski growth and characterization of GaSb, J.Cryst.Growth, 78, (1986), 9-18
  • [11] Moravec R: Growth and characterization of GaSb single crystals, J. Cryst. Growth, 128, (1993), 457-461
  • [12] Mo P.O., Tan H.Z., Du L.X., Fan X.Q.: A novel technique for Czochralski growth of GaSb single crystals, J. Cryst. Growth, 126, (1993), 613-616
  • [13] Watanabe A.,TanakaA., Sukegawa T.: GaSb solution growth by the solute feeding Czochralski method, J. Cryst. Growth, 128, (1993), 462-465
  • [14] Oliveira C.E.M., de Carvalho M.M.G.: A simple technique for Czochralski growth of GaSb single crystals from scum-free melt, J. Cryst. Growth, 151, (1995), 9-12
  • [15] Katsui A., Uemura C.: LEC growth of GaSb single crystals using boric oxide, Jpn J. Appl. Phys., 19, (1980), L318-L320
  • [16] Katsui A., Uemura C.: GaSb single crystal growth in ‹111› direction, Jpn. J. Appl. Phys., 21, (1982), 1106
  • [17] Kondo S., Miyazawa S.: Low dislocation density GaSb single crystals grown by LEC technique, J. Cryst. Growth, 56, (1982), 39-44
  • [18] Miyazawa S., Kondo S., Naganuma M.: A novel encapsulant material for LEC growth of GaSb, J.Cryst. Growth, 49, (1980), 670-674
  • [19] Cockayne B., Steward V.M., Brown G.T., MacEwan V.R., Young M.I.: The Czochralski growth of gallium antimonide single crystals under reducing conditions, J. Cryst. Growth, 58, (1982), 267-272
  • [20] Moravec F., Tomm Y: LEC growth of GaSb single crystals using boric oxide, Cryst. Res. Technol., 22, (1987), K30-K33
  • [21] Stepanek B., Sestakova V., Sestak J.: Analiza porównawcza monokryształów GaSb otrzymanych różnymi metodami, Nieograniczeskie Mat., 29, (1993), 1210-1215
  • [22] Moravec R, Sestakova V., Stepanek B., Charvat V.: Crystal growth and dislocation structure of gallium antimonide, Cryst.Res. Technol, 24, (1989), 275-281
  • [23] Dutta P.S., Sreedhar A.K., Bhat H.L., Dubey G.C., Kumar V., Dieguez E., Pal U., Piqueras J.: Passivation of surface and bulk defects in p - GaSb by hydrogenated amorphous silicon treatment, J. Appl. Phys., 79, (1996), 3246-3252
  • [24] Kitamura N., Kikuchi T., Kakehi M., Wada T.: Chemical depth profile of thermal oxide on GaSb using XPS method, Jpn. J. Appl. Phys., 23, (1984), 1534-1535
  • [25] Mimkes J., Sestakova V., Nassr K M., Lubbers M., Stepanek B.: Diffusion mobility and defect analysis in GaSb, J. Cryst. Growth, 187, (1998), 355-362
  • [26] Dutta P.S., Ostrogsky A.: Nearly diffusion controlled segregation of tellurium in GaSb, J. Cryst. Growth, 191, (1998), 904-908
  • [27] Nakamura T., Nishinaga T., Ge P., Huo C.: Distribution of Te in GaSb grown by Bridgman technique under microgravity, J. Cryst. Growth, 211, (2000), 441-445
  • [28] Stepanek B., Sestakowa V., Hubik P., Smid V., Charvat V.: Sulphur-doped GaSb single crystals, J. Cryst. Growth, 126, (1993), 617-620
  • [29] Milvidskaya A.G., Polyakov A.Y., Kolchina G.P., Milnes A.G., Govorkov A.V., Smirnov N.B., Tunitskaya I.V.: The properties of heavily compensated high resistivity GaSb crystals, Mat. Sci. Eng., B22, (1994), 279-282
  • [30] Stepanek B., Sestakova V., Kristofik J.: Doping of GaSb single crystals with volatile elements, Cryst. Res. Technol., 29, (1994), 19-23
  • [31] Sestakova V., Stepanek B.: Copper doping of GaSb single crystals, Mat. Sci. Eng., B28, (1994), 138-141
  • [32] Stepanek B., Hubik P., Mares J.J., Kristofik J., Sestakova V., Pekarek L., Sestak J.: Manganese-doped GaSb single crystals grown by the Czochralski method, Semicond Sci. Technol., 9, (1994), 1138-1142
  • [33] Mares J.J., Hubik P., Kristofik J., Stepanek B., Sestakova V., Pekarek L.: Electrical properties of Mn-doped GaSb, Mat .Sci. Eng., B28, (1994), 134-137
  • [34] Stepanek B., Sestakova V., Jsestak, Lietner J.: Thermodynamic theory for GaSb single crystals doped with sulphur, Semicond. Sci. Technol., 9, (1994), 341-344
  • [35] Hubik P., Mares J.J., Kristofik J., Baraldi A., Ghezzi C., Parisini A.: Hall and photo-Hall effect measurements on sulphur-doped GaSb, Semicond. Sci. Technol., 10, (1995), 455-462
  • [36] Vul’ A.Ya. Handbook Series on Semiconductor Parameters, vol.1, M.Levinshtein, S.Rumyantsev, M.Shur, ed., World Scientific, London 1996, 125-146
  • [37] Hidalgo P., Mendez B., Piqueras J., Plaza J., Dieguez E.: Effect of erbium doping on the defect structure of GaSb crystals, Semicond Sci. Technol., 13, (1998), 1431-1433
  • [38] Sestakova V., Stepanek B., Sestak J.: Te-doped GaSb crystals grown in ionized hydrogen atmosphere, J. Cryst. Growth, 181, (1997), 290-292
  • [39] Stepanek B., Sestakova V.: Indium and nitrogen doping of GaSb single crystals, J. Cryst. Growth, 123, (1992), 306-308
  • [40] Stepanek B., Sourek Z., Sestakova V., Sestak J., Kub J.: Study of low Te-doped GaSb single crystals, J. Cryst. Growth, 135, (1994), 290-296
  • [41] Dutta P.S., Prasad V, Bhat H.L.: Carrier compensation and scattering mechanisms inp-GaSb, J. Appl. Phys., 80, (1996), 2847-2853
  • [42] Sestakova V., Stepanek B., Sestak J.: Te-doped GaSb crystals grown in ionized hydrogen atmosphere, J. Cryst. Growth, 181, (1997), 290-292
  • [43] Stepanek B., Sourek Z., Sestakova V., Sestak J., Kub J.: Study of low Te-doped GaSb single crystals, J. Cryst. Growth, 135, (1994), 290-296
  • [44] Milnes A.G., Polyakov A.Y.: Review - Gallium antimonide device related properties, Solid-State Electr., 36, (1993), 803-818
  • [45] Sestakova V., Stepanek B.: Doping of GaSb single crystals with various elements, J. Cryst. Growth, 146, (1995), 87-91
  • [46] Dutta P.S., Ostrogorsky A.G.: Segregation of tellurium in GaSb single crystals and associated diffusion coefficient in the solute layer, J. Cryst. Growth, 197, (1999), 749-754
  • [47] Velazquez-Hernandez R., Garcia-Rivera J., Rodriguez-Garcia M.E., Jimenez-Sandoval S., Mendoza-Alvarez J.G., Garcia J.A.: Photothermal, photocaccier and Raman characterization of Te-doped GaSb, J. Appl. Phys., 101, (2007), 023105
  • [48] Serebryakov Y.A., Prokhorov LA., Vlasov V.N., Korobeynikova E.N., Zakharov B.G., Shul’pina I.L., Marchenko M.P., Fryazinov I.V.: Concentration and structure inhomogeneities in GaSb(Si) single crystals grown at different heat and mass transfer conditions, J. Cryst. Growth, 304, (2007), 11-21
  • [49] Sundaram V.S., Gruenbaum P.E.: Zinc diffusion in GaSb, J. Appl. Phys., 78, (1993), 3787-3789
  • [50] Bracht H., Nicols S.P., Haller E.E., Silveira J.P., Briones F.: Self-diffusion in 69Ga121Sb/71Ga123Sb isotope heterostructures, J. Appl. Phys., 89, (2001), 5393-5399
  • [51] Hidalgo P., Mendez B., Piqueras J., Dutta P.S.: Study of Zn diffusion in n-type GaSb cathodoluminescence and scanning tuneling spectroscopy, Mat. Sci. Eng. B80, (2001), 125-129
  • [52] Sunder K., Bracht H., Nicols S.P., Haller E.E.: Zinc and gallium diffusion in gallium antimonide, Phys. Rev.B 75, (2007), 245210
  • [53] Ling C.C., Fung S., Beling C.D., Huimin W.: Defect study of Zn-doped p-type gallium antimonide using positron lifetime spectroscopy, Phys. Rev.B, 64, (2001), 075201
  • [54] Chroneos A., Bracht H.: Concentration of intrinsic defects and self-diffusion in GaSb, J. Appl. Phys., 104, (2008), 093714
  • [55] Pfann W.G.: J. Metals, 194, (1952), 747
  • [56] Tiller W.A., Jackson K.A., Rutter J.W., Chalmers B., Acta Met., 1, (1953), 428
  • [57] Mirowska A., Orłowski W., Bańkowska A., Hruban A.: Dobór warunków wzrostu monokrysztalów antymonku galu w kierunku ‹111› oraz ‹100› metodą Czochralskiego, Mat. Elektron., 37/2, (2009), 3-15
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BAT5-0052-0003
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.