GaAs ve InP yarıiletkenlerde elektriksel karakterizasyon

Abstract

GaAs VE InP YARIİLETKENLERDE ELEKTRİKSEL KARAKTERİZASYON (DoktoraTezi) Selim ACAR GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Temmuz 2003 ÖZET LEC tekniği ile büyütülmüş demir katkılı GaAs ve InP ve katkısız GaAs yarıiletkenlerinde sıcaklığa bağlı iletkenlik, Hali etkisi ve manyeto direnç ölçümleri 300-420K aralığında yapıldı. Deneysel sonuçlar tüm numunelerde SI özelliğin var olduğunu gösterdi. Katkılı ve katkısız GaAs'ta SI özelliklere neden olan EL2 derin safsızhk seviyesinin enerjisi 0,77 eV olarak bulundu. Demir katkılı InP'ta SI özelliğinden sorumlu demir safsızlığımn bağlanma enerjisi 0,65 eV olarak bulundu. Göz önüne alman yarıiletken kristallerde geometrik manyetik direnç mobilitesinin Hail mobilitesine oranının 1,2'den büyük olması tüm numunelerde karma iletimin var olduğunu gösterdi. Deneysel sonuçlar iletkenliğe hem iletkenlik hem de valans bandlanndan gelen katkıları ihtiva eden karma iletkenlik modeliyle analiz edildi. Deney ve teori arasında iyi bir uyum elde edildi. Her bir numune için bireysel band parametreleri ayrı ayrı hesaplandı. Analizlerden elde edilen bireysel band taşıyıcı yoğunluklarının kullanılması ile katkısız GaAs için derin verici yoğunluğu 10,3m`3 ve katkılı GaAs için 10,5m`3 mertebesinde olduğu bulundu. Bilim Kodu : 404.05.01 Anahtar Kelimeler : Hail etkisi, manyetik direnç ve van der Pauw Sayfa Adedi : 98 Tez Yöneticisi : Doç. Dr. Mehmet KASAP

ELECTRICAL CHARACTERIZATION IN GaAs AND InP (Ph. D. Thesis) Selim ACAR GAZI UNIVERSITY INSTUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY July 2003 ABSTRACT Temperature dependent conductivity, Hall effect and magnetoresistance measurements in undoped GaAs, and Fe doped GaAs and InP semiconductors which grown by LEC were carried out at the temperature range 300-420K. Experimental results show that SI properties are presence in all samples. In GaAs, the energies of deep impurity levels called EL2 which is responsible for SI properties is found as 0,77 eV. In InP Fe impurity is responsible for SI properties and its binding energy is found as 0,65 eV. It is shown that a high ratio of the geometric magnetoresistance mobility to the Hall mobility (larger than about 1,2). The ratio indicating the presence of a mixed conductivity. Experimental results have been analized using mixed conductivity model including the contributions to the conductivity from both valance band and conductivity band. A good agreement between the theory and the experiment are obtained. Single band parameters are calculated for all samples. Using the single band carrier concentrations calculated from mixed conductivity analysis, the deep donor concentrations are found that in order of 1013m`3 for undoped GaAs, and 1015m`3 for doped GaAs. Science Code : 404.05.01 Key Words : Hall Effect, magnetoresisitivity and van der Pauw Page Number: 98 Adviser : Ass. Prof. Mehmet KASAP