Punktdefekte und elektrische Kompensation in Galliumarsenid-Einkristallen

• Main Author: Kretzer, Ulrich
• Other Authors: TU Chemnitz, Fakultät für Naturwissenschaften
• Format: Doctoral Thesis
• Language: deu
• Published: Universitätsbibliothek Chemnitz 2008
• Subjects: Absorptionsquerschnitt; EL2; Ferminiveau-Effekt; Ladungsträgerbeweglichkeit; Ladungsträgerkonzentration; Lokalmodenspektroskopie; Punktdefekt; ddc:530; Absorptionsspektroskopie; Bildungsenthalpie; Dotierung; Galliumarsenid; Kompensation; Störstelle
• Online Access: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-200800035; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-200800035; http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/5529/data/Dissertation.pdf; http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/5529/20080003.txt

In der vorliegenden Arbeit wird der Punktdefekthaushalt von Galliumarsenid-Einkristallen mit unterschiedlichen Dotierungen untersucht. Es wird gezeigt, in welcher Weise die Konzentration der einzelnen Punktdefekte von der Konzentration der Dotierstoffe, der Stöchiometrieabweichung und der Lage des Ferminiveaus abhängen. Dazu dienen die Ergebnisse der meßtechnischen Charakterisierung einer großen Anzahl von Proben, bei deren Herstellung diese Parameter gezielt variiert wurden. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt in der Entwicklung von Modellen, die eine quantitative Beschreibung der experimentell untersuchten elektrischen und optischen Eigenschaften von Galliumarsenid- Einkristallen ausgehend von den Punktdefektkonzentrationen erlauben. Da aus Punktdefekten Ladungsträger freigesetzt werden können, bestimmt ihre Konzentration maßgeblich die Ladungsträgerkonzentration in den Bändern. Im ionisierten Zustand wirken Punktdefekte als Streuzentren für freie Ladungsträger und beeinflussen damit die Driftbeweglichkeit der Ladungsträger. Eine thermodynamische Modellierung der Punktdefektbildung liefert Aussagen über die Gleichgewichtskonzentrationen der Punktdefekte in Abhängigkeit von Dotierstoffkonzentration und Stöchiometrieabweichung. Es wird gezeigt, daß die bei Raumtemperatur beobachteten elektrischen Eigenschaften der Kristalle aus der kinetischen Hemmung von Prozessen folgen, über die die Einstellung eines thermodynamischen Gleichgewichts zwischen den Punktdefekten vermittelt wird.