研究摻雜濃度對(duì)n-GaN和p-GaN載流子濃度和遷移率的影響

研究摻雜濃度對(duì)n-GaN和p-GaN載流子濃度和遷移率的影響影響半導(dǎo)體器件的工作速度。本文研究摻雜濃度對(duì)n-G關(guān)鍵詞：摻雜濃度；n-GaN;p-GaN;載流子濃度；遷移率；影響引言 3 3 3 4 4 5 7 83.1長波和短波處探測器的量子效率 83.2差值影響規(guī)律 93.3摻雜濃度臨界點(diǎn)的反向偏壓和誤差影響 —GaN族載流子濃度在[1],這使得空穴濃度低于p-GaN材料氮化鎵電子濃度(1018結(jié)構(gòu))。1.2輻照產(chǎn)生的氮空位破壞耗盡區(qū)兩側(cè)電荷平衡100℃退火可以恢復(fù)反向擊穿電壓。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在100℃左右輻照有助于減小輻照對(duì)肖特基勢(shì)壘二極管的影響。這是由于在約100攝氏度照射，并誘導(dǎo)缺陷將產(chǎn)生和退火，以恢復(fù)[8]在同一時(shí)間內(nèi)。在異質(zhì)的激光二極管的高溫輻射，[9]和其他材料和設(shè)的界面缺陷消失[10][11]?？梢栽诟邷叵鹿ぷ?，該器件工作在100℃,并提高了輻射損傷的閾值。曲率部分易受輻照誘導(dǎo)暗電流的差異減小，可見光的光電流減小。研究了高溫電子輻照對(duì)G測器光敏性的影響。討論了熒光燈在不同溫度下1照射前，樣品只能探測到254nm的紫外光。輻照注量輻照過程中樣品溫升無無當(dāng)反向電壓為10V,在不同的照射下光暗電流差與注射量。當(dāng)注入量達(dá)到5×1015e/平方厘米，光暗電流差較小，和光暗電流差在100C是最小的。其結(jié)果是在不同的照射下反向電壓10V磁通量的變化相一致。GaN材料的禁帶寬度3.4eV、及相應(yīng)365nm長波極限。254nm的紫外線光子的能量4.88ev,其能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于GaN的禁帶寬度。2.2藍(lán)帶的低密度飽和機(jī)理分析釋。1GaN樣品與光譜儀簡介本文實(shí)驗(yàn)研究所用樣品由美國摻雜GaN樣品膜厚約15μm,電子密度10×1017cm-3。430450和480nm激發(fā)光譜顯示。第一激發(fā)態(tài)電子轉(zhuǎn)移到導(dǎo)帶中的藍(lán)色發(fā)光帶，直到藍(lán)帶水平不易飽和。而導(dǎo)帶中的激發(fā)電子對(duì)藍(lán)帶傳輸速率的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)黃色的傳輸速率。F-4500都是由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的。波長掃描重復(fù)誤差小于2n的光譜值，檢測波長側(cè)標(biāo)、發(fā)光機(jī)理分析表明，黃色發(fā)光強(qiáng)度的峰值550nm波長取決于激發(fā)強(qiáng)度和427～496nm波長范圍與激發(fā)強(qiáng)度依賴的藍(lán)色發(fā)光強(qiáng)度強(qiáng)很弱；如譜當(dāng)激發(fā)強(qiáng)度增加20倍，黃色的發(fā)射強(qiáng)度急劇增加，然而藍(lán)帶發(fā)光強(qiáng)度幾乎是相同的。如果2、3、2m和3m的光譜表明，當(dāng)激發(fā)光強(qiáng)衰減3倍時(shí)，隨著藍(lán)光發(fā)射強(qiáng)度的衰減，而黃色發(fā)p-GaNp-GaNNi/Au圖1:電極制備完樣品結(jié)構(gòu)GaN可能產(chǎn)生的缺陷主要是鎵空位(VGA),氮空位(VN)、氮氧替代(上),如氧、氮、制是施主發(fā)射。沒有足夠的證據(jù)證明藍(lán)光發(fā)射的最終狀態(tài)，或者確還是施主-價(jià)帶發(fā)射。峰值位移的溫度依賴性還需要進(jìn)一步研究。由于430和450nm激發(fā)光譜表明，導(dǎo)帶激發(fā)效率(禁帶寬度370nm)低于下帶激勵(lì)，這意味發(fā)光帶帶尾其實(shí)與藍(lán)色發(fā)光帶尾重疊，和黃光發(fā)射效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于藍(lán)色480nm激發(fā)光譜是由黃色的帶尾態(tài)的影響，所示為在430,450和480nm處探測的樣品的激發(fā)制備更有益。提出了測量p-GaN載流子濃度的新方法。長期和短期的P-N+結(jié)構(gòu)GaN探測器量在測量精度和p-GaN厚度和濃度之間的關(guān)系，研究了表面復(fù)合速率。給出了實(shí)際的p-GaN樣經(jīng)過多年的努力，氮化鎵基半導(dǎo)體器件在[1]方面取得了重大突該裝置結(jié)構(gòu)包括一層的歐姆接觸層的n+-GaN和一個(gè)與p-GaN有源層的光響應(yīng)范圍。當(dāng)紫外數(shù)，在p-GaN層不同波長光的穿透深度是不同的，如果p-圖2:非參雜GaN激光光譜3摻雜濃度對(duì)n-GaN和p-GaN載流子濃度和遷移率的影響模擬計(jì)算結(jié)果與討論3.1長波和短波處探測器的量子效率明，響應(yīng)光譜的裝置下的反向偏置電壓的0,2,4,6,和8v可以看出，這些反應(yīng)譜的形狀變的增加，量子效率逐漸增加，當(dāng)反向電壓增加到6V,量子效率為0.6925,當(dāng)反向偏p-n+結(jié)構(gòu)GaN探測器在反向偏置電壓的0,2,4,6和8V,得到在長、短波長的探測器的量3.2差值影響規(guī)律其中VR是6V。載流子濃度的p-GaN層根據(jù)計(jì)算公式9.8×1016cm-3,這個(gè)值非常接近于設(shè)置表面復(fù)合速率分別為1×105cm/s,1×1010cm/s時(shí)，長波和短波量子效率差值△n與反向面復(fù)合速率分別為1×105cm/s,1×1010cm/s時(shí)長波和短波量子效率差值△n與反向偏壓的關(guān)濃度為9.8×1016cm-3,非常接近設(shè)定值1.0×1017cm-3。在表面復(fù)合速率為1×1010cm/s的情載流子濃度還是可信的。金屬電極與p-GaN層接觸的勢(shì)壘高度分別為0,不是特別大。入射光波長361nm和250nm下GaN探測器對(duì)應(yīng)的量子效率的差值△n與外加反研究了p-GaN層剛好完全耗盡時(shí)的臨界反向偏壓與厚度的關(guān)系。入射光波長361nm和250nm的剛好完全耗盡時(shí)的反向偏壓值比較大。8p-GaN剛好完全耗盡時(shí)的臨界點(diǎn)電壓與p-GaN層厚四p-GaN層載流子濃度和耗盡區(qū)寬度的關(guān)系上述結(jié)果都是在假設(shè)p-GaN層載流子的濃度為1×1017c影響會(huì)比較小，所以p-GaN層的厚度又不能太厚。9p-GaN層載流子濃度分別為1×1016,5×1016,1×1017,5×1017cm-3時(shí)長波和短波量子效率差值△n與反向偏壓的關(guān)系(其中對(duì)應(yīng)的層載流子濃度分別為1×1016,5×1016,1×1017,5×1017cm-3時(shí)長波和短波量子效率差值△n理想的情況是250nm波長的量子效率和反向偏置確定反向電壓可以完全耗盡的p-GaN層，在這種情況下，如果250nm處的量子效率和反向偏壓的關(guān)系是用來確定在用盡全力的反向電壓時(shí)，會(huì)有一個(gè)比較大的錯(cuò)誤。如果我們用長波和短波361nm250nm,量子效率的差異是不同的，因?yàn)?61nm光子，它也會(huì)遇到同樣的問題，但當(dāng)他們降低，誤差將大大降低。因此，長波361nm量子效率和短波在20-250差異來確定臨界點(diǎn)的反向偏置，并且誤差會(huì)p-GaN層載流子濃度1×1016—5×10層厚度和厚度的考慮，選擇一個(gè)合適的厚度，使設(shè)備得到更精確的結(jié)果。在波長選擇，目前GaN材料外延生長，由于不同的生長條件下，不同帶邊波長，選擇模擬361nm,在長波長的特定波長的實(shí)際的選擇，只要你能在附近的帶邊峰，五結(jié)論1016—5×1017cm-3時(shí)，對(duì)應(yīng)的p-GaN優(yōu)化厚度大約在0.8—0.15μm范圍。*一種測量p-GaN載流子類型決定。在電場載流子的平均漂移速度v與電場強(qiáng)度E成正比為：式中μ為載流子 /Vs。本文提出了一種利用p-n+結(jié)構(gòu)GaN探測器的響應(yīng)光譜測量p-GaN層載流子濃度的方法，參考文獻(xiàn)[4]張爽，趙德剛，劉宗順.穿透型V形坑對(duì)GaN基p-i-n結(jié)構(gòu)紫外探測器反向漏電的影響[12]Capacitance-voltagphotodi-odes.AHood,DHoffma[13]Characteriza-tionofmidwaveinfraredInAs/GaSbsuperlatticeCervera,JBRodriguez,RChaghi,etal.Journalof[14]Anewsemiconductorsu-perlat