In(x)Al(1-x)As Bileşik Yarıiletken Malzemelerde Kalıcı Fotoiletkenlik

Inx 1-xAs bileşik yarıiletken malzemelerde kalıcı fotoiletkenlik etki indiyum komposizyonuna bağlı olarak incelendi. InxAl1-xAs bileşiği (0.10 ≤ x ≤ 0.34 ), daha düşük enerji aralığına sahip olan InyGa1-yAs ile birlikte heteroyapı oluşturmaya elverişli olacak şekilde yarıyalıtkan GaAs alttaşı üzerinde molekül demetli epitaksi (MBE) yöntemi kullanılarak büyütüldü ve InxAl1-xAs katmanı büyütme sırasında silikon ile düzlemsel olarak katkılandı. Alttaş ile film arasında oluşan örgü uyuşmazlığı, basamak şeklinde tampon ara filmler büyütülerek giderildi. Kalıcı fotoiletkenlik etki, InxAl1-xAs/InyGa1-yAs arayüzeyde oluşan iki boyutlu elektron gaz yoğunluğu sıcaklığın fonksiyonu ve optik uyarılmaya bağlı olarak Hall yöntemi ile ölçüldü. Kritik sıcaklık TC=200 ± 10 K olarak bulundu. İncelenen örneklerin hepsinde fotoiletkenlik gözlendi ve fotoiletkenliğin en büyük değeri In0.15Al0.85As bileşiğinde ölçüldü

The persistent photoconductivity effect in InxAl1-xAs compound semiconductors has been investigated as a function of indium composition. Different InxAl1-xAs epitaxial layers (0.10 ≤ x ≤ 0.34) in a InxAl1-xAs/ InxGa1-xAs like heterostructure were grown by molecular beam epitaxy on (001) GaAs substrate and InxAl1-xAs layer was δ-doped with silicon. In order to compensate the lattice mismatch between epitaxial layers and their substrate, step graded buffer layer was used. The carrier concentration in the InxAl1-xAs/ InxGa1-xAs interface as a function of temperature and optical excitation has been measured. Critical temperature for these compounds is estimated to be as TC=200 ± 10 K. PPC effect was observed in all samples with the highest percent change in In0.15Al0.85As sample

Keywords:

DX centers, compound semiconductors, InAlAs persistent photoconductivity (PPC), MODFET,

PDF

___

1- Dingle, R., Stormer, H. L., Gossard, A. C. ve Wiegmann, W., “Electron mobilities in modulation-doped semiconductor heterojunction superlattices” Appl. Phys. Lett., 33: 665-667, (1978).

2- Lang, D. V. ve Logan, R. A., “Large-Lattice-Relaxation Model for Persistent Photoconductivity in Compound Semiconductors” Phys. Rev. Lett., 39: 635-639, (1977).

3- Chadi, D. J. ve Chang, K. J., “Theory of the Atomic and Electronic Structure of DX Centers in GaAs and AlxGa1-xAs Alloys” Phys. Rev. Lett, 61: 873-876, (1988).

4- Mooney, P. M., “Deep donor levels (DX centers) in III-V semiconductors” J. Appl. Phys., 67: 3, R1-R26, (1990).

5- Young, A. P. ve Wieder, H. H., “Evidence for the occupation of DX centers in In0.29Al0.71As”, J. Vac. Sci. Technol. B., 14 (4): 2944-2949, (1996).

6- Mooney, P. M. ve Caswell, N. S., Wright, S. L., “The capture barrier of the DX center in Si-doped AlxGa1-xAs”J. Appl. Phys., 62 (12):4786-4797(1987).

7- Malloy, K. J. ve Khachaturyan, K., “Semiconductors and Semimetals”, Academic Press, 38, 235 (1993).

8- Sari, H. ve Wieder, H. H., “DX centers in InxAl1-xAs” J. of Appl. Phys., 85, (6):3380- 3382, (1999).