Ausgestattet mit einem 355-nm-Laser (μ-PCD) oder einer 375-nm-Laserdiode (MDP) eignen sich sowohl das MDPmap als auch das MDpicts von Freiberg Instruments für Photoleitfähigkeitsmessungen und Fallenanalysen an Nitrid-Halbleitern mit großer Bandlücke. Die Homogenität der n-Typ-Dotierung kann anhand der Photoleitfähigkeit (Signalhöhe) analysiert werden. Diese hängt stark vom spezifischen Widerstand und der Ladungsträgerlebensdauer ab.
Die meist langen scheinbaren Lebensdauern werden durch Einfangzentren in den Proben verursacht. Tiefe Einfangzentren in Halbleitern mit großer Bandlücke können mit MDpicts im Temperaturbereich von 30 K bis 800 K untersucht werden. Im Vergleich zu verwandten Methoden (z. B. DLTS) ist MDpicts ein berührungsloses und zerstörungsfreies Verfahren, das auch die Untersuchung von stark n-dotierten Halbleitern ermöglicht. Die Fallenergie kann aus der Steigung des Arrhenius-Diagramms bestimmt oder durch direkte Anpassung der Lebensdauerabnahme als Funktion der Temperatur nach τ(T) = τ₀/((1 + aexp(-EA/kT)) geschätzt werden. Aus dem Wert von EA ~ 1,0 eV lässt sich ableiten, dass der Hauptdefekt in der unbeabsichtigt dotierten GaN-Probe (siehe Abbildung 2 links) CN ist.
Figure 1: Photoconductivity maps measured by MDP of four different Si doping concentrations in GaN layers.
Figure 2: Examples of the MDpicts time constants as a function of inverse temperature for left an unintentionally doped GaN sample and right a Si-doped GaN sample.
Verknüpfte Branchen und Applikationen: Epitaxieschichten und dünne Filme
