Charakteryzacja wielokanałowego transportu nośników ładunku dla epitaksjalnych struktur półprzewodnikowych

• Autorzy: Wróbel Jarosław , Złotnik Sebastian , Boguski Jacek , Kojdecki Marek , Wróbel Jerzy

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.09.53

Warianty tytułu

EN

Characterization of multi-channel charge carrier transport for epitaxial semiconductor structures

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zwrócono uwagę na potrzebę rozwoju technik do precyzyjnego parametryzowania wielokanałowego transportu nośników ładunku, mających fundamentalne znaczenie dla efektywnego projektowania przyrządów półprzewodnikowych. Przedstawiono aktualny stan rozwoju tych technik pomiarowych w Wojskowej Akademii Technicznej, oraz przykładowe rezultaty dla struktur półprzewodnikowych, otrzymywanych techniką epitaksji z wiązek molekularnych (MBE).

EN

The paper highlights the need to develop techniques for the precise parameterization of multi-channel charge carrier transport, which are of fundamental importance for the effective design of semiconductor devices. The current state of development of these measurement techniques at the Military University of Technology is presented, as well as exemplary results for semiconductor structures obtained by molecular beam epitaxy (MBE).

Słowa kluczowe

PL

analiza widma ruchliwości; struktura epitaksjalna; przewodność

EN

mobility spectrum analysis; epitaxial structures; low-bandgap semiconductor; conductivity

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 9
• Strony: 228--230
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Wróbel Jarosław

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Fizyki Technicznej, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46

• https://orcid.org/0000-0002-6385-3399

autor

Złotnik Sebastian

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Fizyki Technicznej, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46

• https://orcid.org/0000-0001-8643-4894sebastian.zlotnik%40wat.edu.pl

autor

Boguski Jacek

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Fizyki Technicznej, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46

• https://orcid.org/0000-0003-3891-5209

autor

Kojdecki Marek

• https://orcid.org/0000-0002-4044-0591

autor

Wróbel Jerzy

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Fizyki Technicznej, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46
• Instytut Fizyki Polskiej Akademii Nauk, Al. Lotników 32/46, 02-668 Warszawa

• https://orcid.org/0000-0003-1762-9131

Bibliografia

• [1] S. Samira, H. Md Sakib, H. Omiya, P. Partha Sarathi, H. Md Razuan, K.I. Syed, Semiconductor Device Modeling and Simulation for Electronic Circuit Design, (2020).
• [2] Ansys_Lumerical, Semiconductor Material Model Properties, in, https://support.lumerical.com/hc/en-us/articles/360034919113-Semiconductor-Material-Model-Properties, 2021.
• [3] Y.D. Sun, Y.G. Zhou, J. Han, W. Liu, C.W. Nan, Y.H. Lin, M. Hu, B. Xu, Strong phonon localization in PbTe with dislocations andlarge deviation to Matthiessen's rule, Npj Comput Mater, 5 (2019).
• [4] M. Znidaric, Modified Matthiessen's rule: More scattering leads to less resistance, Phys Rev B, 105 (2022).
• [5] L.Ö. Olsson, C.B.M. Andersson, M.C. Håkansson, J. Kanski, L. Ilver, U.O. Karlsson, Charge Accumulation at InAs Surfaces, Phys Rev Lett, 76 (1996) 3626-3629.
• [6] H.H. Wieder, Transport coefficients of InAs epilayers, Appl Phys Lett, 25 (1974) 206-208.
• [7] E. Finkman, Y. Nemirovsky, Two-electron conduction in n-type Hg1-xCdxTe, Journal of Applied Physics, 53 (1981).
• [8] M.C. Gold, D.A. Nelson, Variable magnetic field Hall effectmeasurements and analyses of high purity, Hg vacancy (ptype) HgCdTe, Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films, 4 (1986) 2040-2046.
• [9] J.S. Kim, D.G. Seiler, W.F. Tseng, Multicarrier characterization method for extracting mobilities and carrier densities of semiconductors from variable magnetic field measurements, Journal of Applied Physics, 73 (1993) 8324-8335.
• [10] W.A. Beck, J.R. Anderson, Determination of electrical transport properties using a novel magnetic field-dependent Hall technique, Journal of Applied Physics, 62 (1987) 541-554.
• [11] Z. Dziuba, M. Gorska, Analysis of the Electrical-Conduction Using an Iterative Method, J Phys Iii, 2 (1992) 99-110.
• [12] J. Antoszewski, L. Faraone, Mobility spectrum analysis of magnetic field dependent Hall data in HgCdTe epitaxial films, PSoc Photo-Opt Ins, 2552 (1995) 146-157.
• [13] D. Benyahia, Ł. Kubiszyn, K. Michalczewski, A. Kębłowski, P. Martyniuk, J. Piotrowski, A. Rogalski, Molecular beam epitaxialgrowth and characterization of InAs layers on GaAs (001) substrate, Opt Quant Electron, 48 (2016) 428.
• [14] L.J. van der Pauw, A Method of Measuring Specific Resistivity and Hall Effect of Discs of Arbitrary Shape, Philips Research Reports, 13 (1958) 1-9.
• [15] Cryogenic_Ltd, Cryogen-Free Magnet System User Manual, in,London, 2014.
• [16] J. Antoszewski, G.A. Umana-Membreno, L. Faraone, High-Resolution Mobility Spectrum Analysis of Multicarrier Transportin Advanced Infrared Materials, Journal of Electronic Materials, 41 (2012) 2816-2823.
• [17] J. Antoszewski, L. Faraone, Quantitative mobility spectrumanalysis (QMSA) in multi-laver semiconductor structures, Opto-Electron Rev, 12 (2004) 347-352.
• [18] S. Kiatgamolchai, M. Myronov, O.A. Mironov, V.G. Kantser, E.H.C. Parker, T.E. Whall, Mobility spectrum computational analysis using a maximum entropy approach, Phys Rev E, 66 (2002).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).