Wpływ grubości epitaksjalnych warstw InAs na GaAs wykonywanych w technologii MBE, na ich parametry transportu ładunków elektrycznych

Wolkenberg, A.; Przesławski, T.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wpływ grubości epitaksjalnych warstw InAs na GaAs wykonywanych w technologii MBE, na ich parametry transportu ładunków elektrycznych

Autorzy

Wolkenberg A. , Przesławski T.

Identyfikatory

Warianty tytułu

The influence of thickness the MBE InAs/GaAs layers on the electron transport

Języki publikacji

Abstrakty

Otrzymywanie czystych epitaksjalnych warstw InAs/GaAs o dużej perfekcji krystalograficznej jest możliwe metodą epitaksji z wiązek molekularnych [2]. W warstwach tych obserwowane jest anomalne zachowanie R _H (T) tj. występowanie maksimum w temperaturach około 50K i spadek wartości poniżej tej temperatury, co odpowiada anomalnej zależności n _H (T). W warstwach InAs w niskich temperaturach w wyniku występowania naprężeń (skutkiem niedopasowania sieciowego) występują anomalne zjawiska transportu [3]. Stwierdzono w przypadku występowania anomalnych wartości R _H w InAs, że dla poprawnego rozwiązania równania neutralności należy dodać do koncentracji elektronów dodatkowy składnik X, związany ze stanami typu donorowego i akceptorowego [2]. Składnik X mogą stanowić domieszki o różnych energiach aktywacji położonych pod dnem lub nieco ponad dnem pasma przewodnictwa.

Molecular beam epitaxy allow to obtain pure InAs layers with big crystallographic perfection [2]. We observed in this layers anomalous behaviour of R _H (T) ie. Maximum value at temperature ~50K and decrease in temperature lower as 50K what is equivalent to anomalous increase of n _H (T). In the epitaxial layers of InAs at low temperatures as a result of of strain between the layer and GaAs substrate we observe the transport by two or more charge carriers [3]. It was stated, that in the case of anomalous values of R _H (T) we must add to concentration of charges the component X during solving of the neutrality equation. This component may be acceptor or donor like [2]. X component may be energetically localized little under bottom of conductivity band or above it.

Słowa kluczowe

InAs/GaAs transport ładunku hopping po stanach donorowych hopping po stanach międzypowierzchni podłoże-warstwa epitaksja z wiązek molekularnych MBE

InAs/GaAs transport properties hopping on donor states hopping on the states at the interface substrate-layer molecular beam epitaxy MBE

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

Rocznik

2007

Tom

Vol. 48, nr 7

Strony

39--44

Opis fizyczny

Bibliogr. 30 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wolkenberg A.

autor

Przesławski T.

Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

Bibliografia

[1] Westwood I., Wolf D. A., Williams R. H.: Growth of InxGa1-xAs on GaAs (001) by Molecular Beam Epitaxy, J. Cryst. Growth, 98 (1989)782.
[2] Hooper S. E., Westwood D. I., Wolf D. A., Heghoyan S. S., Williams R. H.: The molecular beam epitaxial growth of InAs on GaAs (111 )B - and (100) - oriented substrates: a comparative growth study Semicond. Sci. Technol., 8 (1993) 1069.
[3] Przesławski T., Wolkenberg A., Regiński K., Kaniewski J., Bąk-Misiuk J.: Growth and transport properties of relaxed epilayers of InAs on GaAs 3rd International Workshop on MOLECULAR BEAM EPITAXY GROWTH PHYSICS and TECHNOLOGY. Warsaw, Poland, May 23-28; Thin Solid Films 367 (2000) 232.
[4] Grange J. D., Parker E. H. C., King R. M.: Relationship of MBE growth parameters with the electrical properties of thin (100) InAs epilayers, J. Phys. D: Appl. Phys., 12 1601 (1979).
[5] Fawcett P. N.: Interface structure of InAs grown on GaAs (001) surfaces by molecular beam epitaxy, J. Crystal Growth, 116 81 (1992).
[6] Petritz R. L.: Theory of an Experiment for Measuring the Mobility and Density of Carriers in the Space-Charge Region of a Semiconductor Surface, Phys. Rev., 110 1254 (1958).
[7] Fujita S., Nakaoka Y., Vemura T., Tabuchi M., Noda S., Takeda Y., Sasaki A.: RHEED and X-ray Characterization of InGaAs/GaAs Grown by MBE, J. Cryst. Growth, 95 224 (1989).
[8] Okamoto K., Hananoki R., Sakiyama K.: InGaAs Epilayers of High In Composition Grown on GaAs Substrates by Molecular Beam Epitaxy, Japan J. Appl. Phys., 33 28 (1994).
[9] Kalem S.: Molecular-beam epitaxial growth and transport properties of InAs epilayers, J. Appl. Phys., 66 3097 (1989).
[10] Wang P. D., Holmes S. N., Le T., Stradling R. A., Ferguson J. T., Oliveira A. G.: Electrical and magneto-optical studies of MBE InAs on GaAs. Semicon. Sci. Technol., 7 767 (1992).
[11] Yano M., Nogami M., Matsushino Y, Kumata M.: Molecular Beam Epitaxial Growth of InAs. Japan J. Appl. Phys., 16 2131 (1977).
[12] Meggitt B. T, Parker E. H. C., King R. M.: Thin InAs epitaxial layers grown on (100) GaAs substrates by molecular beam deposition. Appl. Phys. Lett., 33 528 (1978).
[13] Kubiak R. A. A., Parker E. H. C., Newstead S.: The Morphology and Electrical Properties of Heteroepitaxial InAs Prepared by MBE. Appl. Phys., A35 61 (1984).
[14] Holmes S., Stradling R. A., Wang P. D., Droopad R., Parker S. D., Williams R. L.: Magnetooptical and transport studies of ultra-high mobility films of InAs grown on GaAs by molecular beam epitaxy. Semicon. Sci. Technol., 4 303 (1989).
[15] Baliga L. B. J., Ghandhi S. K.: Growth and properties of heteroepitaxial GaInAs on GaAs substrates using trimethylgallium, triethylindium and arsine, J. Electrochem. Soc., 122 683 (1975).
[16] Cronin G. R., Conrad R. W., Borrello S. R.: Epitaxial InAs on semi-insulating GaAs substrates. J. Electrochem. Soc., 113 1336 (1966).
[17] Godinho N., Brunnschweiler A.: Epitaxial Indium Arsenide by vacuum evaporation. Solid State Electronics, 13 47 (1970).
[18] Chang S. Z., Chang T. C., Shen J. L., Lee S. C., Chen Y. F.: Material and electrical properties of highly mismatched InxGa1-xAs on GaAs by molecular-beam epitaxy. J. Appl. Phys., 74 6912 (1993).
[19] Van der Merwe J. H.: Crystal interfaces. Part II. Finite Over-growth. J. Appl. Phys., 34 123 (1963).
[20] Matthews J. W., Blakeslee A. E.: Defects in epitaxial multilayers, 1. Misfit dislocations. J. Cryst. Growth, 27 118 (1974).
[21] People R., Bean J. C.: Calculation of critical layer thickness versus lattice mismatch for GexSi1-x/Si strained-layer heterostructures. Appl. Phys. Lett., 47 322 (1985).
[22] Wolkenberg A., Przesławski T.: Application of galvanomagnetic measurements in temperature range 70-300K to MBE GaAs layers characterization. Proc. SPIE., 2780 170 (1996).
[23] Hartley F., Patai S.: The chemistry of the metal-carbon bond. Wiley, New York, ss. 53-71, (1982).
[24] Schubert E. R: Doping in III-V semiconductors. Cambridge University Press, ss.190-192, (1993).
[25] Kalem S.: Transport properties of InAs epilayers grown by molecular beam epitaxy. Semicond. Sci. Technol., 5 S200 (1990).
[26] Bugajski M.: Badania nad naprężonymi heterostrukturami z InGaAs/GaAs otrzymanymi metodą MBE. Etap II, sprawozdanie ITE, s. 38, (1998).
[27] Wolkenberg A.: Measurement of physical properties of gallium arsenide and silicon electrodes by electrochemical methods. SURFACE SCIENCE, 50 580 (1975).
[28] Grober R. D., Drew H. D., Chyi Jen-Inn, Kalem S., Morkoc H.: Infrared photoluminescence of InAs epilayers grown on GaAs and Si substrates. J. Appl. Phys., 65 4079 (1989).
[29] Besikci C., Choi Y., Sudharsanan R., Razeghi M.: Anomalous Hall effect in InSb layers grown by metalorganic chemical vapor deposition on GaAs substrates. J. Appl. Phys., 73 5009 (1993).
[30] Swartz H., Tompkins R. P., Giles N. C., Myers T. H., Hai Lu, Schaff W. J., Eastman L. F.: Investigation of multiple carrier effects in InN epilayers using variable magnetic field Hall measurements. J. Cryst. Growth, 269 29 (2004).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BWA0-0026-0011