Transient spectroscopy of defects with deep levels in AlGaAsSb/GaAs p–i–n--heterostructures

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

High-voltage gradual p0in0 junctions of AlxGa1–xAs1–ySby with y up to 15%, capable of absorbing radiation with a wavelength of 1064 nm, grown on GaAs substrates by liquid-phase epitaxy due to autodoping with background impurities, have been studied. The composition of the liquid phase and the growth temperature interval were chosen such that the content of aluminum compounds x along the thickness of the epitaxial layer monotonically decreased from the set values of about 34% to units of percent at the surface of the layer, and the content of antimony compounds y increased, while the width of the band gap gradually decreased from the substrate to the surface of the lightly doped layer and reached the desired values ~1.16 eV. Using the methods of capacitance-voltage characteristics and deep level transient spectroscopy, the configuration-bistable DX centers of Si and Se/Te donor impurities were identified in them. The absence of deep levels associated with dislocations was found in the studied heterostructures. The effective lifetime of minority carriers in the base layers of the AlxGa1–xAs1–ySby/GaAs diode was determined using the method of reverse recovery of diodes. Assuming that the lifetime of minority carriers is determined mainly by the capture of holes at the acceptor–like deep DX-level of Si, the value of the capture cross section of holes at the DX-level was estimated. The capture cross section turned out to be equal to 6 × 10–15 cm–2.

About the authors

F. Yu. Soldatenkov

Ioffe Institute

Author for correspondence.
Email: f.soldatenkov@mail.ioffe.ru
Russian Federation, St. Petersburg

M. M. Sobolev

Ioffe Institute

Email: m.sobolev@mail.ioffe.ru
Russian Federation, St. Petersburg

A. S. Vlasov

Ioffe Institute

Email: f.soldatenkov@mail.ioffe.ru
Russian Federation, St. Petersburg

A. V. Rozhkov

Ioffe Institute

Email: f.soldatenkov@mail.ioffe.ru
Russian Federation, St. Petersburg

References

  1. Akiyama Y., Takada H., Yuasa H., Nishida N. Efficient 10 kW diode-pumped Nd: YAG rod laser, in Advanced Solid-State Lasers. / Ed. Fermann M., Marshall L.: Optica Publishing Group, 2002. Paper WE4. https://www.doi.org/10.1364/ASSL.2002.WE4
  2. Kozlov V.A., Soldatenkov F. Yu., Danilchenko V.G., Korolkov V.I., Shulpina I.L. Defect engineering for carrier lifetime control in high voltage GaAs power diodes. // Proc. of 25th Advanced Semiconductor Manufacturing Conference, N.Y., USA. 2014. P. 139. https://www.doi.org/10.1109/ASMC.2014.6847011
  3. Bhojani R., Kowalsky J., Simon T., Lutz J. // IET Power Electron. 2016. V. 9. № 4. P. 689. https://www.doi.org/10.1049/iet-pel.2015.0019
  4. Scharf P., Velarde Gonzalez F.A., Lange A., Urban T., Dudek V. // Romanian Journal of Information Science and Technology. 2022. V. 25. № 2. P. 224. https://www.romjist.ro/full-texts/paper718.pdf
  5. Рожков А.В., Иванов М.С., Родин П.Б. // Письма в ЖТФ. 2022. Т. 48. № 16. С. 25. https://www.doi.org/10.21883/PJTF.2022.16.53203.19271
  6. Иванов М.С., Рожков А.В., Родин П.Б. // Письма в ЖТФ. 2022. Т. 48. № 20. С. 31. https://www.doi.org/10.21883/PJTF.2022.20.53693.19326
  7. Sobolev M.M., Soldatenkov F.Y., Danil`chenko V.G. // J. Appl. Phys. 2020. V. 128. № 9. P. 095705. http://dx.doi.org/10.1063/5.0018317
  8. Соболев М.М., Солдатенков Ф.Ю. // ФТП. 2020. Т. 54. № 10. С. 1072. http://dx.doi.org/10.21883/FTP.2020.10.49945.9419
  9. Lebedeva N.M., Soldatenkov F.Y., Sobolev M.M., Usikova A.A. // J. Phys.: Conf. Ser. 2022. V. 2227. P. 012019. http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/2227/1/012019
  10. Соболев М.М., Солдатенков Ф.Ю. // ФТП. 2022. T. 56. № 1. С. 53. https://www.doi.org/10.21883/FTP.2022.01.51812.9729
  11. Sobolev M.M., Soldatenkov F. Yu., Shul’pina I.L. // J. Appl. Phys. 2018. V. 123. № 16. P. 161588. https://www.doi.org/10.1063/1.5011297
  12. Соболев М.М., Солдатенков Ф.Ю. // ФТП. 2018. T. 52. № 2. С. 177. http://dx.doi.org/10.21883/FTP.2018.02.45440.8680
  13. Солдатенков Ф.Ю., Данильченко В.Г., Корольков В.И. // ФТП. 2007. Т. 41. № 2. С. 217. https://journals.ioffe.ru/articles/6255
  14. Данильченко В.Г., Корольков В.И., Солдатенков Ф.Ю. // ФТП. 2009. Т. 43. № . 8. С. 1093. https://journals.ioffe.ru/articles/6927
  15. Panish M.B. Ilegems M. Phase equilibria in ternary III–V systems. // Progress in Solid State Chemistry, vol. 7. / Ed. Reiss H., McCaldin J.O. N.Y.: Pergamon, 1972. P. 39.
  16. Vurgaftman I., Meyer J.R., Ram-Mohan L.R. // J. Appl. Phys. 2001. V. 89. № 11. P. 5815. https://www.doi.org/10.1063/1.1368156
  17. Lang D.V., Logan R.A., Jaros M. // Phys. Rev. B. 1979. V. 19. № 1. P. 1015. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.19.1015
  18. Mooney P.M. // J. Appl. Phys. 1990. V. 67. № 3. P. R1. https://doi.org/10.1063/1.345628
  19. Theis T.N., Mooney P.M., Parker B.D. // J. Electron. Mater. 1991. V. 20. № 1. P. 35. https://doi.org/10.1007/BF02651963
  20. Soldatenkov F. Yu., Kozlov V.A., Shulpina I.L., Ivanovskiy V.I. // J. Phys. Conf. Ser. 2015. V. 661. P. 012066. https://www.doi.org/10.1088/1742-6596/661/1/012066
  21. Kuno H.J. // IEEE Trans. Electron. Devices. 1964. V. 11. № 1. P. 8. https://www.doi.org/10.1109/T-ED.1964.15272
  22. Fink H.J. // Solid-State Electron. 1964. V. 7. № 11. P. 823. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0038110164901340
  23. Jung Y., Vacic A., Perea D.E., Picraux S.T., Reed M.A. // Nanowires AdV. Mater. 2011. V. 23, № 10. P. 4306. https://www.doi.org/10.1002/adma.201101429
  24. Watanabe M.O., Ahizawa Y., Sugiyama N., Nakanisi T. // Inst. Phys. Conf. Ser. 1987. V. 83. P. 105.
  25. Martin G.M., Mitonneau A., Mircea A. // Electron. Lett. 1977. V. 13. № 7. P. 191. https://www.doi.org/10.1049/el:19770140
  26. Milnes A.G. Deep Impurities in Semiconductors. N.Y., London, Sydney, Toronto: Wiley-Interscience Publication, John Wiley and Sons Inc., 1973.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».