浅能级杂质的Ⅲ-Ⅴ族半导体中的浅能级杂质
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发布时间：2022-05-15 21:40
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时间：2024-02-28 03:23
a）在GaAs、GaP等Ⅲ-Ⅴ族半导体中，Ⅵ族元素是施主杂质，替代晶格上的Ⅴ族原子。它们在GaAs中的电离能分别为S[0.00587eV]、Se[0.00579eV]、Te[0.03eV]、O[有一个浅能级和一个0.75eV的深施主能级]；在GaP中的电离能分别为S[0.107eV]、Se[0.105eV]、Te[0.093eV]、O[只有一个0.897eV的深能级]。在GaAs和
GaP中常用的施主杂质是Se和Te 。
b）Ⅱ族元素是受主杂质，替代晶格上的Ⅲ族原子。它们在GaAs中的电离能分别为Be[0.028eV]、Mg[0.0288eV]、Zn [0.0307eV]、Cd[0.0347eV]、Hg[0.012eV]；在GaP中的电离能分别为Be[0.057eV]、Mg[0.060eV]、Zn[0.070eV]、Cd[0.102eV]。GaAs和GaP中常用的受主杂质是Zn、Cd和Mg。
c）Ⅳ族元素 (C、Si、Ge、Sn、Pb等) 属于两性杂质，一般形成浅能级。当它们替代晶格上的Ⅲ族原子时表现为施主，替代晶格上的Ⅴ族原子时表现为受主；如果是混乱地替代Ⅲ族和替代Ⅴ族原子，则总效果是起施主还是起受主作用，将与掺杂浓度和浓度条件有关。
杂质Si在GaAs中通常是取代Ga而起施主作用 (EC－0.002eV)，但当Si浓度>1018cm-3时，将取代As而主要起受主作用 (Ev+0.03eV)；另外, Si还产生两个与络合物有关的能级( [SiGa-SiAs]或[SiGa-VGa]络合物产生的(Ev+0.10eV)能级, [As-空位] 络合物产生的(Ev+0.22eV)能级)。Ge、Sn在GaAs中当取代Ga时都产生 (EC－0.006eV) 的浅施主能级, 当取代As时都产生受主能级 (Ge的为[Ev+0.03eV], Sn的为[Ev+0.20eV])，Ge络合物还产生一个(Ev+0.07eV)的受主能级。一般, Si 、Ge、Sn常用作为GaAs的浅
施主杂质。
Ⅳ族元素Si在GaP中取代Ga时将起施主作用[EC－0.082eV]，取代As时将起受主作用[Ev+0.203eV]。C在GaP中将产生一个受主能级[Ev+0.041eV]。Ge在GaP中将产生一个受主能级[Ev+0.30eV]。Sn在GaP中将产生一个施主能级[EC－0.065eV]。
