Темновые токи в диодных структурах GaAlSb(As) «резонансного» состава

И. А. Андреев, А. Н. Баранов, М. З. Жингарев, В. И. Корольков, М. П. Михайлова, Ю. П. Яковлев


Аннотация: Исследована природа темновых токов в диодных структурах GaAlSb(As) «резонансного» состава (${E_{g}=\Delta_{0}}$). Показано, что при малых напряжениях (${V<0.5V_{B}}$, $V_{B}$ — напряжение пробоя) обратный ток определяется генерацией в слое объемного заряда. При больших обратных напряжениях [${V\sim(0.5{-}0.9) V_{B}}$] избыточные темновые токи определяются туннелированием через глубокие центры в области объемного заряда. Оценено энергетическое положение этих центров и рассчитаны значения предэкспоненциальных множителей в выражении для туннельного тока с учетом типа симметрии центра. Результаты расчета, сопоставленные с экспериментом, позволяют сделать вывод о преобладающем вкладе в туннельный ток центров $l{-}c$-типа (симметрии $\Gamma_{6}$).
Показано, что в исследуемых структурах пробой носит лавинный характер, определен температурный коэффициент напряжения пробоя в интервале температур 80$-$400 K ${\beta =\frac{1}{V_{B}}\,\frac{dV_{B}}{dT}>0}$, ${\beta=(1.1\div1.5)\cdot10^{-3}\,\text{K}^{-1}}$. Напряжения пробоя лежали в пределах ${V_{B}=10{-}50}$ В, коэффициенты умножения фототока были ${M=20{-}80}$. Плотности обратного тока в $p{-}n$-структурах на основе GaAlSb(As) составили ${j=1.3\cdot10^{-3}\,\text{А/см}^{2}}$ при ${V=0.5 V_{B}}$ и ${j=4\cdot10^{-3}\,\text{А/см}^{2}}$ при ${V=0.9V_{B}}$.
Установлено, что снижение концентрации природных акцепторов в структурах приводит к уменьшению величины генерационного тока и сокращению области избыточного туннельного тока.