Фотоэлектрические свойства нитрида алюминия — страница 7

  • Просмотров 6167
  • Скачиваний 558
  • Размер файла 2406
    Кб

температурах выше 6000С, а также устойчив к воздействию кислот, расплавленных металлов и водяных паров. Таким образом, AlN может применяться в высокотемпературных полупроводниковых устройствах. В статье [4] приводятся результаты экспериментов по измерению температурной зависимости проводимости AlN при высоких температурах. В экспериментах использовался чистый (>99%) AlN, измерения проводились на постоянном и переменном токе в

атмосфере азота при давлении от 1 до 10-5 атмосферы. Образцы поликристаллического AlN были получены методом электрического разряда и спрессованы в графитовом тигле при температуре 16000С в атмосфере азота. Зависимость удельной проводимости AlN в широком интервале температур при давлении азота равном 1 атм., приведена на рисунке 1.3.1. При температуре ниже 6500С сильное влияние на результаты оказывают примеси и проводимость на границах

зерен. Таблица 1.3.1. Значения энергий наиболее важных переходов в AlN [3]. Переход Энергия (эВ) Расчетные данные Экспериментальные данные Г6-Г1 ( 6.06 5.88 (поглощение) 6.1 (отражение) Г1-Г1 (//) 5.31 5.74 (поглощение) Г5-Г3 9.3 9.2 (отражение) U3-U3 8.5 - U4-U3 8.9 - M4-M3 9.8 - H3-H3 10.1 10.1 (отражение) Таблица 1.3.2. Запрещенная зона AlN [5]. Eg, эВ Т, К Примечания 6,28 5 поглощение эпитаксиальными монокристаллами 6,2 300 поглощение с учетом вклада экситонных эффектов вблизи края

поглощения   6,28 300 край экситонного поглощения, энергия связи экситона принимается равной 0.75 эВ   Таблица 1.3.3. Проводимость AlN [6] s, Ом-1, см-1 Т,К Примечания 10-3 ... 10-5 290 Примесные кристаллы р-типа (синего цвета) 10-11 ... 10-13 300 чистые кристаллы (бесцветные или с оттенком желтого Таблица 1.3.4. Энергия активации проводимости AlN [6]. EA, эВ Т, К Примечания 0,17 400 ... 700 поликристалл, измерения при постоянном и переменном (1592 Гц) токе 1,82 950 ... 1300 чистый

монокристалл 0,5 менее 300 чистый монокристалл 1,4 300 ... 450 Рисунок 1.3.1. Проводимость от обратной температуры для AlN [4]. Поведение примесей в нитриде алюминия в настоящее врем в достаточной степени не изучено. Все же попытки получить AlN р-типа проводимости с низким сопротивлением оказались неудачными, что теоретически не является неожиданным. Анализ состава слоев проводили с помощью различных методов: резерфордовского обратного

рассеяния ионов гелия (РОР), рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС), масс-спектрометрии вторичных электронов (МСВИ), искрового анализа. Наиболее гибкой и достаточно чувствительной оказалась электронная Оже-спектроскопия (ЭОС), поэтому она применяется наиболее широко. Используемая во многих работах ИК-спектроскопия имеет существенные ограничения. Основными примесями в слоях нитрида алюминия являются кислород и