Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 11

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote Technologia wytwarzania terahercowych laserów kaskadowych
PL
W artykule przedstawiono technologię wytwarzania terahercowych laserów kaskadowych z warstwami metalicznymi pełniącymi rolę płaszczy falowodów. Obszar aktywny tych laserów składa się z 228 powtórzeń modułu zbudowanego ze sprzężonych studni potencjału Al0,15Ga0,85As/GaAs. W pracy przedstawiono pełny cykl technologiczny wytwarzania lasera terahercowego, obejmujący osadzanie warstw metalicznych, łączenie obszarów aktywnych laserów z podłożem zastępczym, usuwanie podłoża i warstwy stopującej (warstwy AlAs zatrzymującej trawienie podłoża GaAs, pełniącej funkcję technologiczną podczas usuwania podłoża) i następnie formowanie falowodu grzbietowego. Według tego schematu technologicznego wykonano trzy serie laserów, w których zastosowano różne płaszcze metaliczne (5 nm Ti/ 300 nm Au; 5 nm Ti/ 300 nm Cu; 5 nm Ti/ 300 nm Ag). Uzyskane lasery charakteryzowały się gęstościami prądu progowego na poziomie Jth ~ 1,2 kA/cm2 oraz maksymalną temperaturą pracy Tmax=140 K.
EN
In the paper, the fabrication of terahertz quantum cascade lasers equipped with metallic layers playing the role of waveguide claddings is presented. Its operation is based on 3-quantum-well (3QW) modules, where the GaAs QWs are separated by Al0.15Ga0.85As barriers. The laser's active region is built by stacking the 228 modules. The scheme of processing of THz QCLs with metal – metal waveguides is shown, covering metal layer deposition, wafer bonding, removing of the substrate with etch stop layer (an AlAs layer used for terminating of the GaAs substrate etching, so playing the technological role during the substrate removal process). The fabrication of ridge structure is also presented. According to this scheme three series of the lasers were fabricated. The lasers with 5 nm Ti/ 300 nm Au, 5 nm Ti/ 300 nm Cu, 5 nm Ti/ 300 nm Ag as waveguide layers were made. The fabricated lasers have threshold current densities Jth ~ 1.2 kA/cm2 and the maximum operating temperature was Tmax = 140K.
PL
W artykule przedstawiono unikatowe wyniki badań rozkładu rezystywności oraz rozkładu właściwości i koncentracji centrów defektowych na płytce krzemowej o promieniu R = 75 mm, pochodzącej z monokryształu o bardzo wysokiej czystości otrzymanego metodą FZ. Do określenia właściwości i koncentracji centrów defektowych zastosowano metodę niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej o wysokiej rozdzielczości (HRPITS). Do wyznaczania stałych czasowych składowych wykładniczych relaksacyjnych przebiegów fotoprądu, zmierzonych w zakresie temperatur 250 – 320 K wykorzystano procedurę numeryczną opartą na odwrotnym przekształceniu Laplace’a. W obszarze środkowym płytki o rezystywności ~ 6,0×104 Ωcm, wykryto trzy rodzaje pułapek charakteryzujących się energią aktywacji 420 meV, 460 meV i 480 meV. W obszarze brzegowym płytki, którego rezystywność wynosiła ~ 3,0×104 Ωcm, oprócz pułapek występujących w obszarze środkowym wykryto pułapki o energii aktywacji 545 meV, których koncentracja wynosiła ~ 4,0×109 cm-3. Pułapki o energii aktywacji 420 meV i 545 meV przypisano odpowiednio lukom podwójnym (V2 -/0) i agregatom złożonym z pięciu luk (V5 -/0). Pułapki o energii aktywacji 460 meV są prawdopodobnie związane z lukami potrójnymi (V3 -/0) lub atomami Ni, zaś pułapki o energii aktywacji 480 meV mogą być przypisane zarówno agregatom złożonym z czterech luk (V4 -/0), jak i atomom Fe w położeniach międzywęzłowych.
EN
The paper presents the unique results of the resistivity distribution and the distribution of the properties and concentrations of defect centers on a silicon wafer with a radius of R = 75 mm originating from a high-purity FZ single crystal. The electronic properties and concentrations of the defect centers have been studied by high resolution photoinduced transient spectroscopy (HRPITS). To determine the time constants of the exponential components in the photocurrent relaxation waveforms measured in the temperature range of 250 - 320 K we have used an advanced numerical procedure based on the inverse Laplace transformation. In the wafer central region, with the resistivity of ~ 6,0×104 Ωcm, three traps with the activation energies of 420 meV, 460 meV and 480 meV have been found. In the near edge-region of the wafer, with the resistivity of ~ 3.0 × 104 Ωcm, apart from the traps present in the central region, a trap with the activation energy of 545 meV has been detected and the concentration of this trap is ~ 4,0×109 cm-3. The traps with the activation energies of 420 meV and 545 meV are assigned to a divacancy (V2 -/0) and a pentavacancy (V5 -/0), respectively. The trap with the activation energy of 460 meV is likely to be associated with a trivacancy (V3 -/0) or a Ni atom, and the trap with the activation energy of 480 meV can be tentatively assigned to a tetravacancy or an interstitial Fe atom.
PL
Kontakty prostujące stanowią główny element w konstrukcji diod Schottky’ego i tranzystorów MESFET zapewniających niski pobór mocy układów scalonych i płaskich wyświetlaczy z aktywnymi matrycami. W niniejszej pracy proponujemy wytworzenie bariery Schottky’ego do a-IGZO w oparciu o przezroczysty tlenek przewodzący (ang. Transparent Conductive Oxide, TCO) Ru-Si-O. Skład atomowy i amorficzna mikrostruktura tego TCO są skuteczne w zapobieganiu reakcjom międzyfazowym w obszarze złącza, pozwalając na uniknięcie wstępnej obróbki powierzchni półprzewodnika. Kontakty Ru-Si-O/In-Ga-Zn-O zostały wykonane za pomocą reaktywnego magnetronowego rozpylania katodowego. Przedstawiamy wyniki badań nad wpływem składu chemicznego Ru-Si-O na właściwości elektryczne i optyczne kontaktu do a-IGZO. Określono okno procesowe wytwarzania Ru-Si-O, w którym warstwy tworzą przezroczystą barierę Schottky’ego do a-IGZO bez wstępnej obróbki powierzchni tego półprzewodnika. Przezroczysta bariera Schottky’ego została wykorzystana w konstrukcji tranzystora MESFET.
EN
In the following reposrt we propose utilization of transparenct conductive oxide as Schottky contact to transparent amorphous oxide semiconductor. Ru-Si-O Schottky contacts to In-Ga-Zn-O have been fabricated by means of reactive sputtering without neither any annealing processes nor semiconductor surface treatments. The ideality factor, effective Schottky barrier height and rectification ratio are equal to < 2, > 0.9 eV and 105 A/A, respectively. We employed Ru-Si-O/In-Ga-Zn-O Schottky barriers as gate electrodes for In-Ga-Zn-O metal-semiconductor field-effect transistors (MESFETs). MESFET devices exhibit on-to-off current ratio at the level of 103 A/A in a voltage range of 2 V and subthreshold swing equal to 420 mV/ dec. Channel mobility of 7,36 cm2/Vs was achieved.
PL
W oparciu o miernik pojemności zestawiono nowy układ do pomiarów metodą niestacjonarnej spektroskopii pojemnościowej (DLTS). Rejestracja relaksacyjnych przebiegów pojemności pozwoliła na zastosowanie zaawansowanych procedur numerycznych, które umożliwiają uzyskanie dwuwymiarowych powierzchni widmowych. Na podstawie tych powierzchni możliwe jest następnie określenie temperaturowych zależności szybkości emisji nośników ładunku związanych z głębokimi poziomami defektowymi. Zależności te umożliwiają określenie podstawowych parametrów elektrycznych wykrytych centrów defektowych w materiałach półprzewodnikowych z większa precyzją i rozdzielczością niż dotychczas za pomocą spektrometru DLS-81. Artykuł opisuje projekt, budowę oraz proces uruchomienia nowego stanowiska pomiarowego do charakteryzacji centrów defektowych metodą niestacjonarnej spektroskopii pojemnościowej wraz z przykładowymi wynikami pomiarów oraz analizy numerycznej opartej na algorytmie korelacyjnym oraz algorytmie odwrotnej transformaty Laplace'a na przykładzie głębokich centrów defektowych wykrytych w warstwie epitaksjalnej 4H-SiC.
EN
A new capacitance transient spectroscopy measurement system has been set up based on a capacitance meter. The acquisition of capacitance transients has allowed the application of advanced numerical methods which make obtaining two-dimensional spectral surfaces possible. These surfaces enable the determination of the temperature dependences of the emission rates of charge carriers related to deep defect levels. As a result, the electrical parameters of detected traps are likely to be specified with higher precision and resolution than when using the DLS-81 spectrometer. The present paper describes the design, construction and start up of the new measurement system for the characterization of defect centers by means of the deep level transient spectroscopy method with exemplary test results and a numerical analysis based on the correlation algorithm and the inverse Laplace transform algorithm for deep defect centers detected in the 4H-SiC epitaxial layer.
PL
Metodę wysokorozdzielczej, niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej (HRPITS) zastosowano do badania centrów defektowych w warstwach epitaksjalnych GaN otrzymanych metodą MOCYD. Metodę tę wykorzystano do badania centrów kompensujących w warstwach GaN:Mg typu p poddanych obróbce termicznej w 780°C, a także w niedomieszkowanych, wysokorezystywnych warstwach GaN osadzonych na podłożach Al2O3 i 6H-SiC: V. Dominującym mechanizmem aktywacji atomów magnezu podczas obróbki termicznej warstw GaN:Mg jest rozpad neutralnych kompleksów Mg-H. Domieszkowaniu magnezem towarzyszy proces samokompensacji polegający na tworzeniu się kompleksów Mg-VN, które są głębokimi donorami (Ec-0,59 eV) kompensującymi płytkie akceptory MgGa- (Ev+0,17 eV). Określono centra defektowe biorące udział w kompensacji ładunkowej niedomieszkowanej, wysokorezystywnej warstwy GaN, stanowiącej warstwę buforową dla tranzystora HEMT, osadzonej na podłożu Al2O3 z warstwą zarodkową AlN. Otrzymane wyniki wskazują, że w mechanizmie kompensacji biorą udział nie tylko defekty rodzime, ale również atomy zanieczyszczeń Si, C, O i H. Stwierdzono, że struktura defektowa niedomieszkowanej warstwy GaN osadzonej na podłożu SI 6H-SiC:V z warstwą zarodkową GaN jest złożona, podobnie jak warstwy osadzonej na podłożu Al2O3 z warstwą zarodkową AlN.
EN
High-resolution photoinduced transient spectroscopy (HRPITS) was employed to study defect centres in epitaxial GaN grown by MOCVD technique. This method was applied to investigate compensation centres in p-type GaN:Mg epitaxial layers, as well as in the undoped high-resistivity GaN layers grown on both Al2O3 and 6H-SiC:V substrates. It was found that the main mechanism leading to the electrical activation of Mg atoms in epitaxial layers of GaN:Mg is the decomposition of neutral Mg-H complexes. Doping with magnesium involves a self-compensation process consisting in the formation of Mg-VN complexes, which are deep donors (Ec-0.59 eV) compensating shallow acceptors MgGa (E+0.17 eV). Defect centres responsible for charge compensation in a high-resistivity GaN HEMT buffer layer, grown on a sapphire substrate with an AlN nucleation layer, were detected. The obtained results indicate that the compensation is either due to native defects or due to contamination with Si, C, O and H atoms. The defect structure of an undoped, high-resistivity GaN layer, with a GaN nucleation layer grown on a SI 6H-SiC:V substrate, proved to be significantly complex, just as in the case of the layer grown on an the Al2O3 substrate with an AlN nucleation layer.
PL
Przeprowadzono pomiary metodą DLTS czterech próbek zawierających warstwy epitaksjalne 4H-SiC, różniących się koncentracją atomów azotu oraz efektywną koncentracją donorów. Dwie spośród próbek wybranych do badań wpływu koncentracji donorów na właściwości i koncentrację centrów defektowych zawierały warstwy osadzone w ITME, natomiast pozostałe dwie zostały wytworzone w instytucie Naval Research Laboratory (NRL). Na podstawie uzyskanych widm DLTS dla każdej z próbek określono parametry wykrytych pułapek oraz ich koncentrację. Zaproponowano identyfikację wszystkich wykrytych pułapek oraz możliwe modele powstawania typowych dla SiC pułapek Z1/2. Przeprowadzono analizę wpływu atomów azotu na efektywną koncentrację donorów oraz na koncentrację centrów defektowych. Podjęto próbę wyjaśnienia różnicy w stopniu kompensacji dla próbek wytworzonych w ITME i NRL i jej związku z koncentracją centrów defektowych.
EN
The DLTS measurements of four samples with 4H-SiC epitaxial layers with different effective donors concentration was performed. Two samples chosen for investigations of the effect of donor concentration on parameters and concentration of defect centers has epitaxial layers made in ITME and the other two was made in Naval Research Laboratory. Based DLTS spectra for each sample parameters and concentration values was determined. Identification for all detected traps and possible models for typical SiC Z1/2 traps have been proposed. The nitrogen atoms influence on effective donor concentration and defect centers concentration was analyzed. The difference in compensation level for ITME and NRL samples and also its connection with defect centers was tried to explain.
EN
Deep level transient spectroscopy (DLTS) has been applied to study defect centers in the epitaxial layers of nitrogen-doped n-type 4H-SiC before and after the irradiation with a dose of 1.0x1017 cm-2 of 300-keV electrons. It is shown that the minority carrier lifetime in the as-grown epilayers is predominantly affected by the Z1/2 center concentration. The capture cross-section of the Z1/2 center for holes is found to be ˜ 6.0x10-14 cm2. We have tentatively attributed the center to the divacancy VCVSi formed by the nearest neighbor silicon and carbon vacancies located in different (h or k) lattice sites. The substantial increase in the Z1/2 center concentration induced by the low-energy electron irradiation is likely to be dependent on both the residual concentration of silicon vacancies and nitrogen concentration in the as-grown material. Four irradiation-induced deep electron traps with the activation energies of 0.71, 0.78, 1.04 and 1.33 eV have been revealed. The 0.71-eV trap, observed only in the epilayer with a higher nitrogen concentration of 4.0x1015 cm3, is provisionally identified with the complex defect involving a dicarbon interstitial and a nitrogen atom. The 0.78-eV and 1.04-eV traps are assigned to the carbon vacancy levels for VC (2-/-) and VC (-/0), respectively. The 1.33-eV trap is proposed to be related to the dicarbon interstitial.
PL
Niestacjonarną spektroskopię pojemnościową (DLTS) zastosowano do badania centrów defektowych w domieszkowanych azotem warstwach epitaksjalnych 4H-SiC typu n przed oraz po napromieniowaniu dawką elektronów o energii 300 keV, równą 1,0x1017 cm3. Pokazano, że czas życia mniejszościowych nośników ładunku w warstwach nienapromieniowanych jest zależny głównie od koncentracji centrów Z1/2. Stwierdzono, że przekrój czynny na wychwyt dziur przez te centra wynosi ˜ 6x1014 cm2. W oparciu o dyskusję wyników badań przedstawionych w literaturze zaproponowano konfigurację atomową centrów Z1/2. Stwierdzono, że centra te są prawdopodobnie związane z lukami podwójnymi VCVSi, utworzonymi przez znajdujące się w najbliższym sąsiedztwie luki węglowe (VC) i luki krzemowe (VSi) zlokalizowane odpowiednio w węzłach h i k lub k i h sieci krystalicznej 4H-SiC. Otrzymane wyniki wskazują, że przyrost koncentracji centrów Z1/2 wywołany napromieniowaniem elektronami o niskiej energii zależny jest zarówno od koncentracji luk krzemowych, jak i od koncentracji azotu w materiale wyjściowym. Wykryto cztery pułapki elektronowe charakteryzujące się energią aktywacji 0,71 eV, 0,78 eV, 1,04 eV i 1,33 eV powstałe w wyniku napromieniowania. Pułapki o energii aktywacji 0,71 eV, które wykryto tylko w warstwie epitaksjalnej o większej koncentracji azotu równej 4x1015 cm-3, są prawdopodobnie związane z kompleksami złożonymi z atomów azotu i dwóch międzywęzłowych atomów węgla. Pułapki o energii aktywacji 0,78 eV i 1,04 eV przypisano lukom węglowym znajdującym się odpowiednio w dwóch różnych stanach ładunkowych VC(2-/-) i VC(-/0). Pułapki o energii aktywacji 1,33 są prawdopodobnie związane z aglomeratami złożonymi z dwóch międzywęzłowych atomów węgla.
8
Content available remote Compensating defect centres in semi-insulating 6H-SiC
EN
Photoinduced transient spectroscopy (PITS) has been applied to study electronic properties of point defects associated with charge compensation in semi-insulating (SI) 6H-SiC substrates. The photocurrent relaxation waveforms were digitally recorded in a wide temperature range of 20-800 K and in order to extract the parameters of defect centres, a two dimensional analysis of the waveforms as a function of time and temperature has been implemented. As a result, the processes of thermal emission of charge carriers from defect centres were seen on the spectral surface as the folds, whose ridgelines depicted the temperature dependences of emission rate for detected defect centres. The new approach was used to compare the defect levels in vanadium-doped and vanadium-free (undoped) SI 6H-SiC wafers.
PL
Metoda niestacjonarnej spektroskopii pojemnościowej (DLTS) została zastosowana do badania właściwości centrów defektowych w domieszkowanych azotem objętościowych kryształach 6-H SiC, otrzymanych metodą transportu fizycznego z fazy gazowej. Określono wpływ koncentracji donorów spowodowanych obecnością atomów azotu na koncentrację i parametry głębokich centrów defektowych. Badania uzupełniające, przeprowadzone metodą elektronowego rezonansu spinowego (ESR), potwierdziły różną koncentrację atomów azotu w kryształach 6H-SiC otrzymanych przy różnym cząstkowym ciśnieniu azotu w komorze krystalizacji.
EN
In this paper we report new experimental results, obtained by deep-level transient spectroscopy (DLTS) on electronic properties of defect centres in nitrogen-doped 6H-SiC bulk crystals grown by the physical vapour transport (PVT) technique. In particular, the effect of the net donor concentration on the concentrations of deep-level defects is investigated. Complementary studies were performed by electron spin resonance (ESR) measurements.
PL
Metodę niestacjonarnej spektroskopii pojemnościowej (DLTS) zastosowano do badania centrów defektowych w laserach heterozłączowych AlGaAs/GaAs ze studnią kwantową GaAsP emitujących promieniowanie o długości fali X = 808 nm. W warstwach falowodowych laserów wykryto 5 pułapek oznaczonych jako T1a, T1b, T2, T3 i T4 o energii aktywacji odpowiednio 205, 215, 370, 380 i 470 meV. Pułapki T1a (205 meV), T2 (370 meV), T3 (380 meV) i T4 (470 meV) zidentyfikowane zostały jako pułapki elektronowe występujące w niedomieszkowanej warstwie falowodowej A10.35Ga0.65As typu n. Stwierdzono ponadto, że pułapki T2, T3, T4 są centrami DX zlokalizowanymi w otoczeniu o różnej konfiguracji atomowej, spowodowanej fluktuacjami składu warstwy Al035Ga065As. W szczególności dominujące pułapki T3 (380 meV) są centrami DX zlokalizowanymi w sąsiedztwie jednego atomu A1 i dwóch atomów Ga. W laserach nie poddanych starzeniu koncentracja tych pułapek jest dwukrotnie większa od koncentracji pułapek T4 (470 meV), pięciokrotnie większa od koncentracji pułapek T1a (205 meV) i T2 (370 meV) oraz ponad trzykrotnie większa od koncentracji pułapek T1b (215 meV). W wyniku procesu starzenia najsilniej (ponad dwukrotnie) wzrasta koncentracja pułapek T2 (370 meV). W przybliżeniu dwukrotny wzrost koncentracji obserwowany jest również w przypadku pułapki T1a (205 meV). W obszarze studni kwantowej wykryto 3 pułapki elektronowe charakteryzujące się energią aktywacji równą odpowiednio 200, 205 i 250 meV, które przypisano centrom DX zlokalizowanym w otoczeniu o różnej konfiguracji atomów arsenu i fosforu, spowodowanej fluktuacjami składu warstwy GaAs0.9P0.1. W obszarze tym wykryto ponadto pułapki o energii aktywacji 310 meV, które związane są prawdopodobnie z rodzimymi defektami punktowymi generowanymi wskutek wspinania się dyslokacji nachylonych pochodzących od dyslokacji niedopasowania.
EN
Deep level transient spectroscopy (DLTS) has been applied to investigation of defect centres in heterostructures of AIGaAs/GaAs with GaAsP quantum well used for production of high-power laser diodes emitting the beam with the wavelength of 808 nm. In undoped A1035Ga065As cladding layers, five traps Tla(205 meV), T1b (215 meV), T2 (370 meV), T3 (380 meV) and T4 (470 meV) were revealed. The traps T1a, T2, T3 and T4 were found to be electron traps located in the cladding layer of w-type. The latter three traps are related to DX centres surrounded by different atomic composition due to alloy fluctuation effect. The traps T3 (380 meV), identified as DX centres localized in the vicinity of one Al atom and two Ga atoms, are predominant and their concentration is two times higher than that of traps T4 (470 meV), five times higher than the concentrations of traps T1a (205 meV) and T2 (370 meV) and three times higher than the concentration of traps T1b (215 meV). As a result of the aging processes, a strong increase (more than twofold) in the concentration of traps T2 (370 meV) was observed. The concentration of trap T1a (205 meV) was also approximately doubled. In the quantum well layer of GaAs0.9P0.1, three electron traps with activation energies of 200, 205 and 250 were revealed. These traps are likely to be related to DX centres surrounded by different quantity of arsenic and phosphorus atoms due to alloy fluctuation effect. Moreover, a trap with the activation energy of 310 meV was detected. This trap is presumably related to a native defect resulting from climbing of inclined dislocations originated from the misfit dislocations.
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.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.