Физика полупроводниковых приборов

Выявление основных каналов рекомбинации в слабо легированных слоях GaAs $p$–$i$–$n$-диодов до и после облучения 1 МэВ нейтронами

М. М. Соболев, Ф. Ю. Солдатенков, В. А. Козлов

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, 194021 Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: Исследованы высоковольтные GaAs $p^+$–$p^0$–$i$–$n^0$–$n^+$-диоды, изготовленные методом жидкофазной эпитаксии в среде водорода, до и после облучения нейтронами с энергией 1 МэВ и флюенсом 2.9 $\cdot$ 10$^{13}$ см$^{-2}$. С использованием методов нестационарной емкостной спектроскопии глубоких уровней и контроля динамики обратного восстановления диодов определены основные каналы рекомбинации неосновных носителей в базовых $n^0$-слоях GaAs диодов. Обнаружено соответствие значений времени жизни неравновесных носителей заряда, определенных с помощью обоих методов. Выявлено, что дефекты HL2 являются основными рекомбинационными центрами в диодах до облучения, определяя их динамические характеристики и время жизни неосновных носителей заряда в базовых слабо легированных слоях. Установлено, что после облучения нейтронами динамика процессов прямого и обратного переключения определяется рекомбинацией через глубокие акцептороподобные D$^-$ состояния трехзарядных центров радиационных дефектных полос. Обнаружено, что в слабо легированных слоях GaAs дефект повреждения, окруженный большим кулоновским барьером, демонстрирует конфигурационную метастабильность, управляемую оптической подсветкой.

Ключевые слова: GaAs, нейтронное облучение, емкостная спектроскопия, $p^0$–$i$–$n^0$-переход, жидкофазная эпитаксия, обратное восстановление диодов.

Поступила в редакцию: 08.09.2024
Исправленный вариант: 06.10.2024
Принята в печать: 29.10.2024

DOI: 10.61011/FTP.2024.08.59205.6890

Реферативные базы данных:

•