Особенности спектров собственной фотопроводимости в высокоомном фосфиде индия с примесями Cu и Fe тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

МАКАРЕНКО Филипп Владимирович

ОСОБЕННОСТИ СПЕКТРОВ СОБСТВЕННОЙ ФОТОПРОВОДИМОСТИ В ВЫСОКООМНОМ ФОСФИДЕ ИНДИЯ С ПРИМЕСЯМИ Си И Ее

Специальность: 01.04.07 - Физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук

Воронеж - 2008

003455805

Работа выполнена в ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет"

Научный руководитель Заслуженный деятель науки РФ,

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор

Латышев Анатолий Николаевич;

Ведущая организация ГОУВПО "Воронежская

государственная технологическая академия"

Защита состоится 23 декабря 2008 года в 1422 часов на заседании диссертационного совета Д 212.037.06 в конференц-зале ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет", по адресу 394026, г. Воронеж, Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет".

Автореферат разослан 21 ноября 2008 г.

доктор физико-математических наук, профессор

Рембеза Станислав Иванович

кандидат технических наук, доцент

Логинов Владимир Александрович

Учёный секретарь диссертационного совета

Горлов М.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Огромный интерес к явлению фотопроводимости (ФП) обусловлен тем фактом, что оно лежит в основе огромного количества фотоприёмников. К примеру, простое фотосопротивление позволяет регистрировать разнообразные излучения от далёкого инфракрасного (ИК) излучения до ядерных частиц высокой энергии. ФП наблюдается как в полупроводниках (1111), так и в изоляторах. Полупроводниковые соединения А3В5 такие, как 1пР, СаР и ваАв широко применяются в изделиях микро-, нано- и оптоэлекгроники. Основной интерес к 1пР обусловлен тем, что его спектр возбуждения ФП совпадает со спектром излучения серийных светодиодов на основе ОаАв, что позволяет рассматривать 1пР как перспективный материал для изготовления резисторных оптопар.

Известно, что наличие в кристаллах атомов примесей в значительной мере определяют свойства материалов. Первоначально исследовались примеси, образующие "мелкие" водородоподобные уровни в зоне запрещённых энергий. В настоящее время их свойства хорошо изучены. Долгое время присутствие в материале примесей, создающих "глубокие" уровни, с энергией сравнимой с шириной запрещённой зоны, рассматривалось исключительно как нежелательное явление, ухудшающее свойства материала и приводящее к ускоренной деградации приборных структур. Однако теперь, в связи с быстрым темпом развития опгоэлек-троники, значительно усилился интерес к оптическим, фотоэлектрическим, фотоёмкостным и др. явлениям в ПП, определяемым присутствием в них "глубоких" примесей. Введение таких примесей, как Си или Бе в материалы может значительно усилить их собственную фотопроводимость (СФП). Иными словами, легирование этими примесями соединений А3В5 позволяет изготавливать высокоэффективные фоторезисторы с большими значениями коэффициента усиления.

Большое число исследований посвящено изучению поведения примеси меди. Например, известно, что медь весьма перспективна как легирующий элемент для получения высокоомных фосфидов индия и галлия путём сильной компенсации их исходного типа проводимости, но до сих пор отсутствует единое мнение о физической природе причин сенсибилизации СФП медью, практически не известна её роль в процессах рекомбинации. Имеющиеся представления о характере взаимодействия примесных атомов меди с кристаллической решёткой ПП весьма приблизительны, вследствие полного отсутствия данных измерений методами ядерного магнитного резонанса (ЯМР) или электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).

Свойство меди легко диффундировать в ПП материалах определило представление о междоузельном размещении атомов в решётке, однако, установленный акцепторный характер поведения примеси, а также величина её предельной растворимости привели к выводу о двойственном поведении меди. Последние исследования ФП позволили сформулировать представления о бистабильности узельного состояния меди в 1пР и СаР, когда примесный атом, находящийся в одном и том же зарядовом состоянии, может изменять свою координацию. Подобная модель вполне способна объяснить ряд электрических и фотоэлектрических свойств легированных материалов. Тем не менее необходимы дополнительные исследования, которые должны устранить неоднозначность объяснения часто рознящихся экспериментальных результатов.

Бистабильность примесных состояний меди связывается с различным характером её локализации в решётке, тем не менее представляет интерес поиск проявления аналогичных свойств другими представителями переходных металлов, в частности, примесью железа с устойчивой внешней оболочкой, но возможностью образования трёх зарядовых состояний.

Работа выполнялась в соответствии с планом Госбюджетных работ 2004.34 "Исследование полупроводниковых материалов (81, А В5, А2В6), приборов на их основе и технологии их изготовления", государственный регистрационный номер №01200412882.

Цель исследований заключается в изучении влияния эффектов перезарядки примесных центров с глубокими уровнями на вид спектров СФП полупроводниковых фосфидов.

Для достижения поставленной цели предстояло решить следующие задачи:

1. Установить степень влияния способа обработки поверхности образца, а также выбора материала контактов и режимов токопереноса на вид спектров СФП.

2. Провести сравнение спектров СФП компенсированных полупроводников примесями с различной электрической активностью и различным характером локализации в кристаллической решётке.

3. Оценить адекватность использования модели с пространственным изменением времени жизни неравновесных носителей заряда для описания спектров СФП для (ЗаР:Си, 1пР:Си и 1пР:Ре.

Образцы и методы исследования. В исследованиях использовались высокоомные монокристаллические образцы 1пР, изначально легированные Те и компенсированные примесями Си и Ре.

Для решения поставленных задач был использован однолучевой модуляционный метод измерения фотопроводимости в широком ин-

тервале температур с 80 до 300К. Измерения проводились на измери-тельно-вычеслительном комплексе СДЛ-2, также на спектрофотометре ИКС-21 с использованием азотного криостата при работе с низкими температурами.

Научная новизна результатов работы

Установлено, что в 1пР:Си аномалия спектров СФП в виде дополнительных экстремумов появляется вследствие механической обработки поверхности. Эффекты механической полировки приводят к появлению нестабильности спектров СФП, которая проявляется в исчезновении аномалий.

Экспериментально показано, что аномалия может быть обусловлена не только эффектами характера локализации примеси в решётке в случае 1пР:Си, но и эффектами перезарядки центров с глубокими уровнями не меняющих характер локализации в случае 1пР:Ре.

Установлено, что эффект механической обработки наблюдается в случае легирования образца медью. Высказывается предположение о влиянии остаточных механических напряжений, возникающих после механической обработки на характер локализации атомов примеси в решётке.

Показано, что достижение режима инжекции носителей заряда из металлических контактов при повышении подаваемого на образец напряжения приводит к увеличению амплитуды фундаментального максимума, что объясняется стимулированием инжектированных носителей одного из состояний локализации атомов меди в случае с 1пР:Си и перезарядки центров железа в случае с 1пР:Ре.

Практическая значимость проведённых исследований:

1. Исследования показали, что 1пР:Си как и 1пР:Ре обладают высокой фоточувствительностью в собственной области поглощения, совпадающей со спектром излучения серийных светодиодов на основе ваЛв. Это означает, что данные материалы можно использовать для создания высокоэффективных резисторных оптопар.

2. Показано, что область спектральной чувствительности 1пР:Си может быть расширена в коротковолновую область при условии решения задачи стабилизации свойств полированной поверхности.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту

Аномалия спектров СФП в виде дополнительных экстремумов в случае с 1пР:Си обусловлена влиянием реконструкции центров меди в решётке (уровни А' и В4), а в случае с 1пР:Ре влиянием перезарядки внутренней сЗ оболочки железа (<15, ё6 и с!7) на распределение рекомбина-ционного параметра по глубине образца.

Остаточные напряжения, создаваемые механической полировкой могут способствовать перестройке атомов меди из состояния В+ в А" вблизи поверхности образца, увеличивая при этом времена жизни в околоповерхностной области образца, приводя к усилению высокоэнергетического (аномального) максимума СФП -1.35 эВ.

Инжекция электронов из металлических контактов приводит к преобладанию в объёме энергетических уровней, способных принимать только дырки (в случае InP:Cu это уровень А", в случае InP:Fe это уровень, соответствующий заполнению d оболочки семью электронами). Это приводит к увеличению времени жизни носителей в объёме, усиливая при этом "объёмный" низкознергетический максимум СФП -1.30 эВ.

Достоверность полученных результатов определяется построением физических моделей с учётом основных явлений, определяющих свойства процессов или объектов, многократной экспериментальной проверкой результатов измерений, большая часть которых получена с использованием управляемого компьютером спектрально-вычислительного комплекса. При измерениях использовались апробированные методики, аттестованная и поверенная аппаратура. Экспериментальные результаты дополняются данными численного моделирования. Часть полученных результатов согласуется с результатами и выводами других авторов.

Апробация работы. Основные положения и научные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции "Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabView и технологии National Instruments" (Москва, 2006); дважды на Международной научной конференции, посвященной 15-летнему юбилею Международного института компьютерных технологий (Воронеж, 2007); VII Международной научной конференции "Химия твёрдого тела и современные микро- и на-нотехнологии" (Кисловодск, 2007); Международной научной конференции "Актуальные проблемы физики твёрдого тела" (Минск, 2007); Всероссийской научно-практической конференции курсантов, слушателей, адъюнктов и соискателей "Актуальные вопросы эксплуатации систем охраны и защшцённых телекоммуникационных систем" (Воронеж, 2008); X Международной конференции "Опто-, наноэлекгроника, нано-технологии и микросистемы" (Ульяновск, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, в том числе 3 — в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

В работах, опубликованных в соавторстве и приведённых в конце автореферата, лично соискателю принадлежат: [1,2, 5, 7, 9-12] исследование спектров собственной фотопроводимости InP:Cu и InP:Fe при раз-

личных условиях проведения эксперимента, обработка и аппроксимация полученных спектров при помощи средств ЭВМ, [3,4, 6, 8] автоматизация и модернизация измерительных установок на базе комплекса СДЛ-2 и инфракрасного спектрометра ИКС-21.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, списка литературы и двух приложений. Основная часть работы изложена на 161 странице, содержит 97 рисунков и список литературы из 141 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, определены цели и задачи работы.

В первой главе произведён обзор литературы по теме диссертации. В классическом случае спектр СФП полупроводников представлен одним максимумом. Наличие дополнительных максимумов в области собственного поглощения является аномалией. Вклад свободных носителей заряда в проводимость (фотопроводимость) определяется их временем жизни, которое ограничивается моментом рекомбинации или экстракции. Время жизни зависит от величины сечения захвата центра рекомбинации. В зависимости от величины сечения захвата различают три вида центров: притягивающий, нейтральный и отталкивающий. Глубокая примесь в полупроводнике может быть либо центром рекомбинации, либо центром прилипания, в зависимости от температуры, концентрации основных носителей и от отношения сечений захвата неосновного и основного носителей. Внешнее электрическое поле, приложенное к образцу, значительно влияет на величину сечения захвата. Для случая притягивающих ловушек с ростом поля сечение захвата уменьшается пропорционально ^ а. Для случая нейтральных ловушек с ростом поля сечение захвата уменьшается слабо. В случае отталкивающих центров происходит увеличение эффективного сечения захвата с ростом приложенного поля.

Показано, что медь в фосфидах галлия и индия способна проявлять как акцепторные, так и донорные свойства, в зависимости от положения в кристаллической решётке, находясь в узле подрешётки (За или 1п (акцепторный уровень А), или находясь в смещённом относительно узла состоянии (донорный уровень В). В СаР:Си состоянию А соответствует энергия 0,5-Ю,55 эВ от потолка валентной зоны, состоянию В — 0,7+0,8 эВ. В 1пР:Си 0,26+0,32 эВ и ~0,55 эВ соответственно.

Из исследований кристаллов (ЗаР^е и 1пР:Ре показано, что атомы железа занимают узлы ¿а (1п) и могут находится в трёх зарядовых со-

стояниях с различным заполнением внутренней Зсйэболочки: 3d5, 3d6 и 3d7, создавая при этом в зоне запрещённых энергий два уровня: -0.7 и ~1.2 эВ и -0.28 и -0.6 эВ для GaP и InP соответственно.

Химическая обработка поверхности образцов, например в сульфидных растворах, содержащих свободные радикалы, как правило, позволяет изменять величину приповерхностного изгиба зон и глубину обеднённой области. Сульфидирование может приводить к перезакреплению уровня Ферми ближе к валентной зоне, что приводит к уменьшению изгиба зон и может влиять на времена жизни носителей заряда.

Исследования ВАХ полупроводников на предмет монополярной или двойной инжекции позволяет судить об их свойствах, в том числе и о величинах сечений захвата, с которыми примесные центры могут захватывать дырки и электроны.

Вторая глава содержит описание объектов исследований и методик эксперимента Исходные образцы InP вырезались из монокристаллических пластин, выращенных по методу Чохральского и легированных теллуром. Концентрация свободных носителей при этом составляла 9.3 • 1015 см-3. Диффузионное легирование медью или железом из напылённой на поверхность образца плёнки осуществлялось в ва-куумированных запаянных кварцевых ампулах при температуре 800^-1500 °С в течение 1-12 часов. Для исследований брались перекомпенсированные высокоомные образцы с целью получения тока в цепи при освещении образца, значительно превышающего темновое значение. Контакты к образцам реализовывались следующим образом. На полированную поверхность образцов в виде двух параллельных полосок длиной 2.5-3 мм с зазором между ними 2.6-2.8 мм наносилась жидкая In-Ga эвтектика, либо напылялась через шаблон с двумя прорезями тех же размеров плёнка золота толщиной 350450нм. Напыление производилось методом термического распыления и конденсации на установке ВУП-5 в вакууме 10"5 Topp путём испарения золота из подогретой до 1100°С вольфрамовой корзинки и последующей конденсации его на образец с шаблоном. С целью повышения адгезии образцы подогревались до 200 °С.

Спекгры ФП получены с использованием модуляции (9+500 Гц) падающего на образец света на автоматизированном спектральном комплексе СДЛ-2, а также на спектрометре ИКС-21. В работе описаны особенности исследования ФП при криогенных температурах и методика исследования спектров излучения и поглощения.

Во всех измерениях ФП обеспечивался режим постоянного поля Rh « Гобр- В заключении произведена оценка погрешностей измерений.

В третьей главе приведены результаты исследований влияния различных условий проведения эксперимента на вид спектров собственной фотопроводимости (СФП) 1пР:Си и 1пР:Ре.

Основной задачей исследований являлось обнаружение условий возникновения двух максимумов СФП в 1пР:Си (1пР:Ре) и попытка объяснения их природы на основе представлений о поведении примеси меди в фосфиде галлия.

Первый раздел посвящен изучению СФП высокоомных образцов 1пР:Си. Из проведённых экспериментов следует, что энергия, соответствующая максимуму (максимумам) ФП в собственной области у данных образцов, лежит в интервале 1.29 - 1.37 эВ. Интересно, что образцы с близкими параметрами имели совершенно разный вид спектров и наоборот. Было высказано предположение о различном качестве состояния поверхности, ведь механическая полировка образцов осуществлялась в течение двух дней, а спектры снимались в течение недели.

1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 1.45 1.5 1.55

Ьхо, эВ

Рис. 1. Влияние механической полировки на вид спектров СФП 1пР:Си. / и 2-экспериментальные данные после полировки и спустя 48 часов соответственно, сплошная линия - аппроксимация выражением (1). На вставке показана динамика деградации аномальною пика, соответствующего энергии ~1.36 эВ

Во втором разделе обнаружено, что непосредственно после механической полировки поверхности образцов 1пР:Си алмазной пастой АСМ-0.5 в области полосы фундаментальных переходов наблюдается значительный рост фотопроводимости для энергии квантов 1.36 эВ по сравнению с состаренной поверхностью (полированной поверхности, выдержанной на воздухе минимум 30 дней), а в некоторых случаях наблюдается появление в этой области дополнительного максимума

Были сняты спектры СФП после полировки поверхности типичного образца 1пР:Си в зависимости от времени выдержки ((Ь-48ч) на

воздухе при нормальных условиях. Из рис. 1 видно, что дополнительный пик (~1.36 эВ) полностью исчезает за двое суток.

Данный максимум полностью пропадал после отжига свежеполированного образца в течение 15 минут при температуре 405 °С и снова появлялся после полировки.

Третий раздел посвящен влиянию халькогенидной пассивации поверхности 1пР:Си на спектры СФП. Исследования показали, что в результате пассивации сигнал фотопроводимости увеличивается не более чем на 15% в окрестности 1.36 эВ как для свежеполированной, так и состаренной (2 суток) поверхности. Несмотря на это, эффект деградации дополнительного пика сохраняется аналогично рис. 1.

В четвёртом разделе было обнаружено, что травление в смеси НС1+Н3Р04 в соотношении 1:1 в течение 10 минут при температуре 55 °С свежеполированного образца приводит к исчезновению высокоэнергетического пика (~1.36 эВ). Травление же состаренной поверхности не приводит к появлению данного пика.

Из вышерассмотренного было сделано предположение о малой вероятности влияния естественного окисла на природу высокоэнергетического пика. Вероятнее всего, именно нарушение поверхности (неровности, дефекты и т.д.) приводит к появлению данного максимума в результате механической полировки.

В пятом разделе получены вольтамперные характеристики (ВА-Хи) 1пР:Си и представлены в двойных логарифмических координатах, где можно различить два участка. Первый (до ~40кВ/м) представлен линейной зависимостью со степенью, лежащей в пределах 1.3-1.55, чпго, вероятнее всего, соответствует омическому участку, и второй (более ~40кВ/м) сверхлинейный участок со степенью 2.6-3.85, который должен соответствовать режиму тока ограниченного пространственным зарядом (ТОПЗ). Исследования СФП свежеполированного образца 1пР:Си для каждого из этих участков показали, что в случае линейного токопереноса преобладает высокоэнергетический пик (~1.36 эВ), а при достижении инжекции носителей заряда из металлических контактов значительно преобладает низкоэнергетический пик (-1.30 эВ).

Более подробное изучение влияния электрического поля на вид спектров СФП как для свежеполированной, так и для состаренной поверхности (шестой раздел) показало, что для первого случая повышение напряжения более всего влияет на увеличение амплитуды низкоэнергетического максимума (-1.30 эВ), который в зависимости от расстояния между контактами описывается как сублинейной (при -4.05мм), так и сверхлинейной (при ~2.75мм) зависимостью. Высокоэнергетический максимум всегда описывается сублинейной зависимо-

стью. Для второго случая зависимость единственного максимума -1.30 эВ от приложенного напряжения аналогична первому случаю.

Седьмой раздел посвящен исследованию влияния интенсивности излучения на вид спектров СФП 1пР:Си. С увеличением интенсивности света в 12,7 раз отношение высокоэнергетического и низкоэнергетического пиков увеличилось не более чем в 1,07 раз. Для сравнения, для ОаР:Си при увеличении интенсивности света в 7.6 отношение высокоэнергетического и низкоэнергетического пиков увеличилось в ~1.7 раз.

В восьмом и девятом разделах исследовано влияние положения светового пятна относительно двух контактов (из ¡п-ва и Аи соответственно) на спектры СФП 1пР:Си. Замечено, что при перемещении светового пятна от положительного контакта к отрицательному сигнал фотопроводимости увеличивается, и более всего (в два-три раза) увеличивается в высокоэнергетической области (2: 1.36 эВ). Полагая, что появление высокоэнергетического пика обусловлено свойствами поверхности, а низкоэнергетического — объёмными процессами, можно сделать предположение, что генерация носителей в области отрицательного контакта ведёт к увеличению поверхностной СФП.

Десятый раздел настоящей главы посвящён влиянию криогенных температур на СФП 1пР:Си. Были сняты спектры для температур ~80К (-193°С) и ~300К (27°С) как для свежеполированной, так и для состаренной поверхности образца. Как в случае свежеполированной, так и состаренной поверхности был заметен эффект увеличения на ~0.028 эВ ширины запрещённой зоны, проявляющийся в смещении спектров. Изменение температуры значительно не повлияло на соотношение амплитуд двух пиков для полированной поверхности и не привело к появлению высокоэнергетического пика для состаренной поверхности.

В одиннадцатом разделе рассмотрены особенности спектров СФП 1пР:Ре. Железо в фосфиде индия хоть и не имеет возможности менять своё положение в кристаллической решётке, тем не менее в зависимости от заполнения внутренней ё-оболочки оно может занимать два различных энергетических состояния 0.28 и 0.6 эВ способных участвовать в процессах генерации и рекомбинации носителей заряда.

В отличие от образцов 1пР:Си, на вид спектров СФП 1пР:Ре механическая полировка не оказала значительного влияния. Во-первых, не было замечено появления дополнительного пика, как результата полировки; во-вторых, хранение образца на воздухе при обычных условиях в течение 7 дней качественно не повлияло на вид нижеприведённых спектров СФП 1пР:Ре. Это можно объяснить тем, что, в отличие от меди, Ре не меняет своего положения в кристаллической решётке и возникающие механические напряжения не должны оказывать значитель-

ного влияния на заполнение внутренней (1 оболочки. Напротив, механические напряжения, вызванные полировкой поверхности для 1пР:Си могут спровоцировать перестройку атомов меди (уровни А и В).

В 1пР:Ре при подсветке отрицательного контакта удалось чётко разглядеть два максимума. Как и в случае с 1пР:Си, в 1пР:Ре наблюдается заметный рост амплитуды низкоэнергетического пика при увеличении напряжения и увеличение отношения высокоэнергетического пика к низкоэнергетическому при перемещении подсветки от положительного контакта к отрицательному.

В двенадцатом разделе проанализированы причины появления аномалии в спектрах СФП 1пР:Си и 1пР:Ре. По аналогии с йаРгРе предполагалось, что дополнительный максимум в спектре СФП является следствием генерируемого светом расслоения образца по рекомбина-ционному параметру. Считая, что характер поведения примеси меди в фосфидах 1п и ва близок, была предложена модель для 1пР:Си с учётом анализа полученных экспериментальных данных и особенностей материала. В нашем случае можно использовать модель, где каждый слой г образца имеет своё время релаксации г„ здесь мы имеем одинаковую зависимость коэффициента поглощения от энергии квантов а = Щп>) для каждого слоя. Интенсивность света J в диапазоне энергий от 1.25 до 1.55 меняется менее чем на 2%, изменение подвижности ¡л от слоя к слою мало, квантовый выход ц постоянен в каждом слое.

В области фундаментального поглощения по мере увеличения энергии световых квантов коэффициент поглощения значительно возрастает, что приводит к уменьшению глубины проникновения света (рис.2). Поглощение излучения в толщине образца может быть записано в виде О; = ./,[1- ехр(-а-?,)], и, соответственно, прозрачность слоя для потока излучения -/¡+1 = /,[1- ехр(-а-^)]. Здесь С; - поглощённый поток квантов в слое /, и У1+1 - соответственно падающий и прошедший поток квантов через слой / толщиной

Приняв избыточную проводимость для всего образца как аддитивную от каждого слоя, запишем для случая постоянного поля (влияние поля на параметры Q, рассмотрено в четырнадцатом разделе) аналогично (1)

&офа>) сс £?/-[1-ехр(-а-г;)] + 0' ехр(-а-^)-[1- ехр(-а-Г2)] + ()3 ■ ехр(-а-^) х х ехр(-а-^) • [1- ехр(-а-/?)] + ехр(-а-^) • ехр(-а-^) • ехр(-а-^) х (1) х[1-ехр

где <2,сс е\/уг//т, - коэффициент, пропорциональный времени жизни для каждого слоя /; а = Щка) - спектральная зависимость коэффициента поглощения 1пР; - толщина слоя, с1 - толщина образца.

Рассмотрим поведение меди в слое 4 (рис.2). Здесь генерация носителей под действием проникающего (модулированного) света происходит в объёме. Уровни А" (0.26+- 0.32эВ) являются ловушечными для дырок и захватывают значительную их часть. Электроны в основном захватываются центрами В+ (0.55эВ). По мере увеличения приложенного к контактам образца напряжения (режим ТОГО) за счёт инжекции электронов из металла (1п-СЗа или Аи) уровень В заполняется электронами и объём образца приобретает электронный тип проводимости. Избыточность электронов, определяющаяся инжекцией, приводит к реконструкции центров В в центры А. При этом время жизни электронов в объёме образца (слой 4) увеличивается.

В слое 3 оптическая генерация осуществляется вблизи поверхности образца в непосредственной близости с областью пространственного заряда (слои 1,2) и неравновесные дырки за счёт диффузии и дрейфа накапливаются на центрах А. За счёт реконструкции ловушечных центров А в рекомбинационные центры В время жизни электронно-дырочных пар уменьшается и формируется дырочный тип проводимости.

В слое 2, вблизи поверхности, накоплению дырок начинает препятствовать поле поверхностного потенциала (появление которого вызвано механической полировкой образца), поэтому здесь, вероятнее всего, преобладают акцепторные состояния А" примеси меди. Аналогично слою 4 в слое 2 происходит накопление электронов. В результате заполненные электронами центры В переходят в центры А, образуется электронный тип проводимости и возрастает время жизни электронов.

В слое 1 малые времена жизни носителей зарядов обусловлены поверхностной рекомбинацией на энергетических уровнях, связанных с дефектами поверхности.

В случае компенсации InP железом модель будет аналогичной. Однако природа появления энергетических уровней, как уже говорилось в первой главе, обусловлена не сменой локализации примеси, а нахождением внутренней Зё-оболочки в трёх различных состояниях: 3d5,3d6 и 3d7 (рис. 2).

В слое 4 за счёт инжекции электронов из металлических контактов в объём образца преобладает электронный тип проводимости. Таким образом, внутренняя оболочка железа заполнена семью электронами, в зоне проводимости существует один энергетический уровень -0.6 эВ, способный принимать только дырки (d ). Поэтому время жизни электронов увеличивается.

В слое 3, находящемся в непосредственной близости с областью пространственного заряда, неравновесные дырки за счёт диффузии и дрейфа накапливаются и рекомбинируют с электронами, находящимися на уровне 0.6 эВ в состоянии d7. Состояние d7 переходит в состояние d6, которое создаёт два энергетических уровня 0.28 и 0.6 эВ способных принимать соответственно дырки и электроны. Если состояние d6 принимает дырку (0.28 эВ), то оно переходит в состояние d5, создающее единственный уровень 0.28 эВ, способный принимать только электроны (из зоны проводимости), которые снова превращают состояние d5 в d6. Аналогично, если состояние d6 принимает электрон (0.6 эВ), то оно переходит в состояние d7, создающее единственный уровень 0.6 эВ, способный принимать только дырки (из валентной зоны), которые снова превращают состояние d7 в d6. Темп рекомбинации увеличивается и время жизни носителей уменьшается.

В слое 2, вблизи поверхности, накоплению дырок начинает препятствовать изгиб зон. Уровень 0.6 эВ находится ниже положения уровня Ферми и, следовательно, заполнен электронами. Образуется состояние d7. Время жизни электронов увеличивается.

Аналогично случаю с медью, в слое 1 малые времена жизни носителей заряда обусловлены поверхностной рекомбинацией. Время жизни носителей заряда снова уменьшается.

В тринадцатом разделе описана методика аппроксимации. Аппроксимация экспериментальных спектров СФП InP:Cu и InP:Fe выражением (1) проводилась при помощи программы, составленной в математическом пакете MATHCAD 2001 PRO. Среднеквадратичное отклонение аппроксимаций не превышало значения 5.671-10~3. Наиболее интересные результаты аппроксимации представлены на рис.3.

Из рис. 3 видно, что механическая полировка стимулирует параметры и (^2 с толщинами 0.2 и 21 мкм соответственно. Толщина первого слоя соизмерима с толщиной зоны нарушенного рельефного слоя, а трещиноватая и напряжённая зоны расположены во втором слое. С ростом напряжения более всего увеличивается параметр толщиной 1543 мкм, ответственный за время жизни в глубине образца Иными словами, пик 1.36эВ является "поверхностным", а 1.30 эВ "объёмным".

.„(~2 6,'+1.з :о3.1_32

О, =36 103

[-—)

СЬ=99103.«Д 2.61 + 5.4 10* сь^г^-ю3

О. = 5.2104

Рис. 3. Зависимость параметров С?, от времени старения и напряжения в 1пР:Си

В четырнадцатом разделе произведена аппроксимация спектров СФП для 1пР:Ре. Как и в случае с 1пР:Си при увеличении напряжённости электрического поля в 1пР:Ре более всего увеличивается параметр, отвечающий за время жизни носителей в глубине образца.

В этом же разделе произведён учёт зависимости фототока от приложенного к образцу напряжения. В результате было показано, что времена жизни слоёв 1, 2 и 3 для 1пР:Си с ростом напряжения уменьшаются, менее всего уменьшается либо увеличивается время жизни в объёме (слой 4) в зависимости от расстояния между контактами. В случае с 1пР:Ре видно, что время жизни в четвёртом слое с ростом напряжения увеличивается, а времена жизни в других слоях уменьшаются.

Влияние электрического поля на времена жизни носителей заряда объясняется влиянием поля на величину сечения захвата центров. Для случая притягивающих и нейтральных ловушек с ростом поля сечение захвата уменьшается (т.е. время жизни увеличивается). В случае отталкивающих центров происходит увеличение сечения захвата с ростом приложенного напряжения (т.е. время жизни уменьшается).

В пятнадцатом разделе произведена аппроксимация деградации высокоэнергетического пика 1пР:Си и параметров СЬ и выражением, состоящим из суммы двух экспонент (рис. 1, 3). Было высказано предположение о наличии двух процессов деградации свойств поверхности, за счёт изменения зарядового состояния и смены локализации атомов меди в кристалле. На основе двух вышеперечисленных аппроксимаций была построена трёхмерная зависимость фотопроводимости 1пР:Си в

собственной области от длины волны (энергии квантов) излучения и времени старения образца.

В шестнадцатом разделе учёт влияния спектрального непостоянства интенсивности света источника излучения в собственной области СаР:Си, позволил устранить отрицательные значения времён жизни, по объёму образца полученные ранее другими авторами. Это позволяет говорить об адекватности использования данной модели.

В семнадцатом разделе были оценены времена жизни слоев для напряжений 80 и 160 В на образце при помощи метода, заключающегося в облучении полупроводника прямоугольным световым импульсом и последующем наблюдении кинетики нарастания и спада сигнала, и метода, заключающегося в изменении частоты модуляции излучения, падающего на образец, и измерении величины сигнала в зависимости от частоты. Результат представлен в таблице.

и, в & а а о* тгКГ3, с т/Ю"3, с. тг10-3,с Т4-10"3, с.

80 883 5003 3919 4921 0.3 1 5 1.2 2

160 1009 5093 3938 6721 0.08 0.39 0.3 0.65

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Обнаружено, что механическая полировка поверхности образца фосфида индия, компенсированного медью, стимулирует появление в области полосы фундаментального поглощения дополнительного (высокоэнергетического) максимума СФП (~1.35 эВ), исчезающего при хранении образца

Отжиг образца ЬР:Си при температуре 405°С в течение 15 минут приводит к исчезновению высокоэнергетического пика СФП 1пР:Си.

Пассивация поверхности образца 1пР:Си в насыщенном спиртовом растворе сульфида натрия как для свежеполированного, так и состаренного образца приводит к незначительной стимуляции ФП в области высокоэнергетического пика, также исчезающего при хранении.

Травление образца 1пР:Си в смеси НС1 и Н3Р04 не приводит к появлению высокоэнергетического пика для предварительно состаренной поверхности и ведёт к исчезновению его в случае предварительно полированной поверхности.

Понижение температуры образца до -190°С ведёт к увеличению ширины запрещённой зоны, значительно не влияет на отношение двух пиков (в случае свежеполированной поверхности) и не приводит к появлению высокоэнергетического пика для состаренной поверхности.

Повышение напряжения между Са-1п или Аи контактами образца 1пР:Си приводит к появлению низкоэнергетического максимума СФП (~1.30 эВ). При достижении режима инжекции из контактов низкоэнергетический пик значительно преобладает над высокоэнергетическим.

Перемещение, светового пятна в область отрицательного контакта приводит к значительной стимуляции высокоэнергетического пика.

В отличие от 1пР:Си, в 1пР:Ре не наблюдаются появление высокоэнергетического пика, как результата полировки поверхности. В остальном железо проявляет себя схожим образом.

Результаты аппроксимации спектров СФП 1пР:Си и 1пР:Ре выражением, учитывающим распределение (чередование) рекомбинацион-ного параметра по объёму, вследствие спектральной зависимости глубины проникновения света в образец, говорят в случае 1пР:Си о перестройки меди из состояния А в В и наоборот, а в случае 1пР:Ре о различном заполнении внутренней (1 оболочки железа.

Из данной модели следует, что с увеличением напряжения времена жизни носителей заряда могут как уменьшаться, так и увеличиваться, что связывается с влиянием поля на величину сечения захвата центров, обусловленных присутствием меди в кристаллах 1пР:Си

Измерение времени жизни в объёме образца (1пР:Си), на основании данной аппроксимации, позволило количественно оценить времена жизни в объёме образца.

Учёт влияния спектрального непостоянства интенсивности света источника излучения в собственной области ОаР:Си позволяет устранить отрицательные значения времён жизни по объёму образца. Это позволяет говорить об адекватности использования данной модели.

Появление в спектре СФП сильнокомпенсированного 1пР:Си дополнительного высокоэнергетического максимума (-1.35 эВ) в области собственного поглощения является следствием способности центра меди перестраиваться из акцепторного состояния А (0.26-^0.32эВ) в до-норное состояние В (0.55 эВ), ведущим к расслоению приповерхностной области однородного образца по рекомбинационному параметру. Механическая полировка поверхности 1пР:Си создаёт поверхностные напряжения, стимулирующие перестройку атомов меди.

Аналогично 1пР:Си, появление в спектре СФП сильнокомпенсированного в 1пР:Ре дополнительного высокоэнергетического максимума (-1.33 эВ) в области собственного поглощения является следствием способности железа образовывать уровни 0.28 и О.бэВ (в результате заложения электронами внутренней (1 оболочки железа (с!5—>с! —> <17)), наличие которых приводит к расслоению приповерхностной области однородного образца по рекомбинационному параметру. Вследствие

стабильного положения атомов железа в узлах решётки, механическая полировка поверхности InP:Fe, создавая поверхностные напряжения, не влияет на заполнение уровней электронами и не стимулирует появление высокоэнергетического пика.

Инжекция электронов из металлических контактов приводит к стимулированию реконструкции центров меди из донорного состояния В в акцепторное состояние А в глубине образца InP:Cu, и для InP:Fe, ведёт к заполнению d оболочки Fe семью электронами (d7), что приводит к появлению состояния -О.бэВ, способного принимать только дырки из валентной зоны. Это способствует существенному усилению основного низкоэнергетического пика (~1.30 эВ).

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Особенности спектров собственной фотопроводимости в фосфиде индия, компенсированном медью / Ф.В. Макаренко, H.H. Прибы-лов, С.И. Рембеза, В А Мельник //ФТП. - 2008. - Т. 42. - № 5. - С. 542-545.

2. Макаренко Ф.В. Особенности спектров собственной фотопроводимости в фосфиде индия, легированном железом / Ф.В. Макаренко, H.H. Прибылов, В.А. Мельник // Вестник Воронежского государственного технического университета.-2007.-Т. 3.-№11.-С. 137-138.

3. Регистрация спектров фоточувствительности материалов и структур на модернизированном спектрофотометре ИКС-21 / В.А Мельник, H.H. Прибылов, С.И. Рембеза, Ф.В Макаренко // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2008. - Т. 4. -№3.-С. 48-50.

Статьи и материалы конференций

4. Кожевников A.A. Автоматизация комплекса СДЛ-2 / A.A. Кожевников, H.H. Прибылов, Ф.В. Макаренко // Твердотельная электроника и микроэлектроника: межвуз. сб. науч. тр. - Воронеж: ВГТУ, 2005.-С. 19-22.

5. Влияние условий наблюдений на спектр фотопроводимости фосфида индия, компенсированного медью / Ф.В. Макаренко, H.H. Прибылов, С.И. Рембеза, В.А. Мельник // Твердотельная электроника и микроэлектроника: межвуз. сб. науч. тр. - Воронеж: ВГТУ, 2006. - С. 81-83.

6. Автоматизация инфракрасного спектрометра ИКС-21 / В.А Мельник, H.H. Прибылов, A.A. Кожевников, Ф.В. Макаренко // Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabView и технологии National Instruments: тез. докл. V Междунар. науч.-пракг. конф. М.: РУДН, 2006. - С. 447.

7. Макаренко Ф.В. Моделирование релаксации дополнительного пика фотопроводимости InP:Cu / Ф.В. Макаренко, В.А. Мельник, A.A. Кожевников // Компьютерные технологии в технике и экономике: тез. докл. Междунар. науч. конф. Воронеж: МИКТ, 2007. - С. 58-62.

8. Мельник В.А. Автоматизация измерений инфракрасной спектрометрии / В.А. Мельник, A.A. Кожевников, Ф.В. Макаренко // Компьютерные технологии в технике и экономике: тез. докл. Междунар. науч. конф. Воронеж: МИКТ, 2007. - С. 62-65.

9. Влияние травления в HCl и спиртового раствора NaS на фотопроводимость InP:Cu в собственной области / Ф.В. Макаренко, С.И. Рембеза, H.H. Прибылов, В.А. Мельник // Химия твёрдого тела и современные микро- и нанотехнологии: тез. докл. VII Междунар. науч. конф. Кисловодск: СевКавГТУ, 2007. - С. 68-69.

10. Влияние обработки поверхности на фотопроводимость InP:Cu в собственной области / Ф.В. Макаренко, С.И. Рембеза, H.H. Прибылов, В А. Мельник / Актуальные проблемы физики твердого тела: тез. докл. Междунар. науч. конф. Минск: Изд-во БГУ, 2007. - С. 85-86.

11. Влияние температуры на спектр фотопроводимости фосфида индия, компенсированного медью / Ф.В. Макаренко, H.H. Прибылов, С.И. Рембеза, В.А. Мельник // Твердотельная электроника и микроэлектроника: межвуз. сб. науч. тр. - Воронеж: ВГТУ, 2007 - С. 55-59.

12. Влияние примесного излучения на собственную фотопроводимость фосфида индия, компенсированного медью / В.А. Мельник, H.H. Прибылов, Ф.В. Макаренко, С.И. Рембеза // Опто-, наноэлекгро-ника, нанотехнологии и микросистемы: труды X Междунар. конф. -Ульяновск: УлГУ, 2008 - С. 52.

Подписано в печать 19.11.2008. Формат (" " "" ** ов.

ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский просп., 14

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПОВЕДЕНИЕ ГЛУБОКИХ ЦЕНТРОВ В СОЕДИНЕНИЯХ А3В

1.1 Процессы фотопроводимости

1.2 Влияние электрического поля на сечения захвата

1.2.1 Процессы захвата и генерации на ловушках

1.2.2 Случай притягивающих ловушек

1.2.3 Случай нейтральных ловушек

1.2.4 Сечения захвата в случае отталкивающих центров

1.3 Примесные состояния меди в фосфиде галлия, фосфиде индия и арсениде галлия

1.3.1 Особенности поведения примеси меди в фосфиде галлия

1.3.2 Примесные состояния меди в фосфиде индия и арсениде галлия

1.3.3 Поведение железа в фосфидах галлия и индия

1А Влияние пассивации поверхности соединений А В на СФП

1.5 Токи ограниченные пространственным зарядом

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВИДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

2.1 Подготовка образцов для исследований

2.2 Методика исследования спектров фотопроводимости

2.3 Особенности исследования ФП при низких температурах

2.4 Методика исследования спектров излучения и поглощения

ГЛАВА 3. СОБСТВЕННАЯ ФОТОПРОВОДИМОСТЬ ФОСФИДА

ИНДИЯ, КОМПЕНСИРОВАННОГО МЕДЬЮ И ЖЕЛЕЗОМ

3.1 Собственная фотопроводимость образцов InP:Cu

3.2 Влияние механической полировки поверхности на вид спектра в собственной области ФП в InP:Cu

3.3 Влияние пассивации поверхности наСФП1пР:Си

3.4 Влияние травления поверхности образца на вид спектров СФП

3.5 Вольтамперные характеристики InP:Cu

3.6 Влияние поля на собственную фотопроводимость InP:Cu

3.7 Влияние интенсивности излучения на вид спектров СФП InP:Cu

3.8 Влияние фокусировки луча вблизи положительного и отрицательного контактов на СФП

3.9 Влияние фокусировки луча вблизи положительного и отрицательного контактов на СФП для InPrCu с золотыми контактами

3.10 Влияние криогенных температур на СФП InP:Cu

3.11 Особенности собственной фотопроводимости в InP:Fe

3.12 Анализ формы спектров СФП InP:Cu, InP:Fe и GaP:Cu

3.13 Результаты аппроксимации спектров InP:Cu и их обсуждение

3.14 Аппроксимация спектров InP:Fe

3.15 Аппроксимация деградации высокоэнергетического пика InP:Cu

3.16 Аппроксимация спектров СФП GaP:Cu

3.17 Измерение времени жизни в InPrCu

Актуальность темы. Огромный интерес к явлению фотопроводимости (ФП) обусловлен тем фактом, что оно лежит в основе огромного количества фотоприёмников. К примеру, простое фотосопротивление позволяет регистрировать разнообразные излучения от далёкого инфракрасного (ИК) излучения до ядерных частиц высокой энергии. ФП наблюдается как в полупроводниках (II1I), так и в изоляторах. Полупроводниковые соединения А3В5, такие как InP, GaP и GaAs, широко применяются в изделиях микро-, нано- и оптоэлектроники. Основной интерес к InP обусловлен тем, что его спектр возбуждения ФП совпадает со спектром излучения серийных светодиодов на основе GaAs, что позволяет рассматривать InP как перспективный материал для изготовления резисторных оптопар.

Известно, что наличие в кристаллах атомов примесей в значительной мере определяют свойства материалов. Первоначально исследовались примеси, образующие "мелкие" водородоподобные уровни в зоне запрещённых энергий. В настоящее время их свойства хорошо изучены. Долгое время присутствие в материале примесей, создающих "глубокие" уровни, с энергией сравнимой с шириной запрещённой зоны, рассматривалось исключительно как нежелательное явление, ухудшающее свойства материала и приводящее к ускоренной деградации приборных структур. Однако теперь, в связи с быстрым темпом развития оптоэлектроники, значительно усилился интерес к оптическим, фотоэлектрическим, фотоёмкостным и др. явлениям в 1111, определяемым присутствием в них "глубоких" примесей. Введение таких примесей как Си или Fe в материалы может значительно усилить их собственную фотопроводимость (СФП). Иными словами, легирование этими примесями соединении А3В5 позволяет изготавливать высокоэффективные фоторезисторы с большими значениями коэффициента усиления.

Большое число исследований посвящено изучению поведения примеси меди. Например известно, что медь весьма перспективна как легирующий элемент для получения высокоомных фосфидов индия и галлия путём сильной компенсации их исходного типа проводимости, но до сих пор отсутствует единое мнение о физической природе причин сенсибилизации СФП медью, практически не известна её роль в процессах рекомбинации. Имеющиеся представления о характере взаимодействия примесных атомов меди с кристаллической решёткой 1111 весьма приблизительны, вследствие полного отсутствия данных измерений методами ядерного магнитного резонанса (ЯМР) или электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).

Свойство меди легко диффундировать в ГШ материалах определило представление о междоузельном размещении атомов в решётке, однако, установленный акцепторный характер поведения примеси, а так же величина её предельной растворимости привели к выводу о двойственном поведении меди. Последние исследования ФП позволили сформулировать представления о бистабильности узельного состояния меди в InP и GaP, когда примесный атом, находящийся в одном и том же зарядовом состоянии, может изменять свою координацию. Подобная модель вполне способна объяснить ряд электрических и фотоэлектрических свойств легированных материалов. Тем не менее, необходимы дополнительные исследования, которые должны устранить неоднозначность объяснения часто рознящихся экспериментальных результатов.

Бистабильность примесных состояний меди связывается с различным характером её локализации в решётке, тем не менее, представляет интерес поиск проявления аналогичных свойств другими представителями переходных металлов, в частности, примесью железа с устойчивой внешней оболочкой, но возможностью образования трёх зарядовых состояний.

Работа выполнялась в соответствии с планом Госбюджетных работ

• 3 5 2 6

2004.34 "Исследование полупроводниковых материалов (Si, А В , А В ), приборов на их основе и технологии их изготовления" государственный регистрационный номер №01200412882

Цель исследований заключается в изучении влияния эффектов перезарядки примесных центров с глубокими уровнями на вид спектров СФП полупроводниковых фосфидов.

Для достижения поставленной цели предстояло решить следующие задачи:

• Установить степень влияния способа обработки поверхности образца, а также, выбора материала контактов и режимов токопереноса на вид спектров СФП.

• Провести сравнение спектров СФП компенсированных полупроводников примесями с различной электрической активностью и различным характером локализации в кристаллической.

• Оценить адекватность использования модели с пространственным изменением времени жизни неравновесных носителей заряда для описания спектров СФП для GaP:Cu, InP:Cu и InP:Fe.

Образцы и методы исследования. В исследованиях использовались высокоомные монокристаллические образцы InP, изначально легированные Те и компенсированные примесями Си и Fe.

Для решения поставленных задач был использован однолучевой модуляционный метод измерения фотопроводимости в широком интервале температур с 80 до ЗООК. Измерения проводились на измерительно-вычеслитель-ном комплексе СДЛ-2, так же на спектрофотометре ИКС-21 с использованием азотного криостата при работе с низкими температурами.

Научная новизна результатов работы

Установлено, что в InP:Cu аномалия спектров СФП в виде дополнительных экстремумов появляется вследствие механической обработки поверхности. Эффекты механической полировки приводят к появлению нестабильности спектров СФП, которая проявляется в исчезновении аномалий.

Экспериментально показано, аномалия может быть обусловлена не только эффектами характера локализации примеси в решётке в случае InP:Cu, но и эффектами перезарядки центров с глубокими уровнями не меняющих характер локализации в случае InP:Fe.

Установлено, что эффект механической обработки наблюдается в случае легирования образца медью. Высказывается предположение о влиянии остаточных механических напряжений, возникающих после механической обработки на характер локализации атомов примеси в решётке.

Показано, что достижение режима инжекции носителей заряда из металлических контактов при повышении подаваемого на образец напряжения приводит к увеличению амплитуды фундаментального максимума, что объясняется влиянием инжектированных носителей на локализацию атомов меди в случае с InP:Cu и перезарядку центров железа в случае с InP:Fe.

Практическая значимость проведённых исследований

1. Исследования показали, что InP:Cu как и InP:Fe обладают высокой фоточувствительностью в собственной области поглощения, совпадающей со спектром излучения серийных светодиодов на основе GaAs. Это означает, что данные материалы можно использовать для создания высокоэффективных резисторных оптопар.

2. Показано, что область спектральной чувствительности InP:Cu может быть расширена в коротковолновую область при условии решения задачи стабилизации свойств полированной поверхности.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

Аномалия спектров СФП в виде дополнительных экстремумов в случае с InP:Cu обусловлена влиянием реконструкции центров меди в решётке (уровни А" и В"), а в случае с InPrFe, влиянием перезарядки внутренней d

5 6 1 оболочки железа (d , d и d ) на распределение рекомбинационного параметра по глубине образца.

Остаточные напряжения, создаваемые механической полировкой могут способствовать перестройке атомов меди из состояния В+ в А- вблизи поверхности образца, увеличивая при этом времена жизни в околоповерхностной области образца, приводя к усилению высокоэнергетического (аномального) максимума СФП -1.35 эВ.

Инжекция электронов из металлических контактов приводит преобладанию в объёме энергетических уровней, способных принимать только дырки (в случае InP:Cu это уровень А~, в случае InP:Fe, это уровень, соответствующий заполнению d оболочки семью электронами). Это приводит к увеличению времени жизни носителей в объёме, усиливая при этом "объёмный" низкоэнергетический максимум СФП ~1.30 эВ.

Достоверность полученных результатов определяется построением физических моделей с учётом основных явлений, определяющих свойства процессов или объектов, многократной экспериментальной проверкой результатов измерений, большая часть которых получена с использованием управляемого компьютером спектрально-вычислительного комплекса. При измерениях использовались апробированные методики, аттестованная и поверенная аппаратура. Экспериментальные результаты дополняются данными численного моделирования. Часть полученных результатов согласуется с результатами и выводами других авторов.

Апробация работы. Основные положения и научные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции "Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabView и технологии National Instruments". Москва 2006г.; Международной научной конференции, посвященной 15-летнему юбилею Международного института компьютерных технологий. Воронеж 2007г. (дважды); УП Международной научной конференции "Химия твёрдого тела и современные микро- и нанотехнологии". Кисловодск 2007г.; Международной научной конференции "Актуальные проблемы физики твёрдого тела" Минск 2007г.; Всероссийской научно-практической конференции курсантов, слушателей, адъюнктов и соискателей "Актуальные вопросы эксплуатации систем охраны и защищенных телекоммуникационных систем" Воронеж 2008г.; X Международной конференции "Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы" Ульяновск 2008г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ, в том числе: 6 статей (из них 3 по перечню ВАК РФ) и 6 тезисов докладов.

Вклад автора в разработку проблемы. Автору принадлежит подготовка образцов и контактов к ним, изготовление дополнительных приспособлений, модернизирующих измерительную установку (крепления, прижимные контакты, печатные платы и др.), получение результатов экспериментальных исследований, их обработка средствами вычислительной техники, подготовка научных публикаций и участие в конференциях.

Консультирование по возникающим в ходе выполнения работы методическим и технологическим вопросам осуществлял научный консультант доктор физико-математических наук, профессор Прибылов Н.Н.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, списка литературы и двух приложений. Работа содержит 161 страницу текста, включая 97 рисунков и библиографию из 141 наименования.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Обнаружено, что механическая полировка поверхности образца фосфида индия, компенсированного медью, стимулирует появление в области полосы фундаментального поглощения дополнительного (высокоэнергетического) максимума СФП (-1.35 эВ), исчезающего при хранении образца.

Отжиг образца InP:Cu при температуре 405°С в течение 15 минут приводит к исчезновению высокоэнергетического пика СФП InP:Cu.

Пассивация поверхности образца InP:Cu в насыщенном спиртовом растворе сульфида натрия, как для свежеполированного, так и состаренного образца приводит к незначительной стимуляции ФП в области высокоэнергетического пика, также исчезающего при хранении образца.

Травление образца InP:Cu в смеси НС1 и Н3РО4 не приводит к появлению высокоэнергетического пика для предварительно состаренной поверхности, и ведёт к исчезновению его в случае предварительно полированной поверхности.

Понижение температуры образца до -190°С ведёт к увеличению ширины запрещённой зоны, значительно не влияет на отношение двух пиков (в случае свежеполированной поверхности) и не приводит к появлению высокоэнергетического пика для состаренной поверхности.

Повышение напряжения между Ga-In (или Аи) контактами образца InP:Cu приводит к появлению низкоэнергетического максимума СФП (—1.30 эВ). При достижении режима инжекции из контактов низкоэнергетический пик значительно преобладает над высокоэнергетическим.

Перемещение, светового пятна в область отрицательного контакта приводит к значительной стимуляции высокоэнергетического пика.

В отличие от InP:Cu, в InP:Fe не наблюдаются появление высокоэнергетического пика, как результата полировки поверхности. В остальном железо проявляет себя схожим образом.

Результаты аппроксимации спектров СФП InP:Cu и InP:Fe выражением, учитывающим распределение (чередование) рекомбинационного параметра по объёму, вследствие спектральной зависимости глубины проникновения света в образец, говорят, в случае InP:Cu, о перестройки меди из состояния А в В и наоборот, а в случае InP:Fe, о различном заполнении внутренней d оболочки железа.

Из данной модели следует, что с увеличением напряжения времена жизни носителей заряда могут как уменьшаться, так и увеличиваться, что связывается с влиянием поля на величину сечения захвата центров, обусловленных присутствием меди в кристаллах InP:Cu

Измерение времени жизни в объёме образца (InP:Cu), на основании данной аппроксимации, позволил количественно оценить времена жизни в объёме образца.

Учёт влияния спектрального непостоянства интенсивности света источника излучения в собственной области GaP:Си, позволяет устранить отрицательные значения времён жизни, по объёму образца. Это позволяет говорить об адекватности использования данной модели.

Появление в спектре СФП сильнокомпенсированного InP:Cu дополнительного высокоэнергетического максимума (—1.35 эВ) в области собственного поглощения является следствием способности центра меди перестраиваться из акцепторного состояния А (0.26-Ю.32эВ) в донорное состояние В (0.55 эВ), ведущим к расслоению приповерхностной области однородного образца по рекомбинационному параметру. Механическая полировка поверхности InP:Cu, создаёт поверхностное напряжения, стимулирующие перестройку атомов меди.

Аналогично InP:Cu, появление в спектре СФП сильнокомпенсирован-ного в InP:Fe дополнительного высокознергетического максимума (—1.33 зВ) в области собственного поглощения является следствием способности железа образовывать уровни 0.28 и О.бэВ (в результате заполнения электронами

5 6 7 внутренней d оболочки железа (d —>d —> d )), наличие, которых приводит к расслоению приповерхностной области однородного образца по рекомбина-ционному параметру. Вследствие стабильного положения атомов железа в узлах решётки, механическая полировка поверхности InP:Fe, создавая поверхностное напряжения, не влияет на заполнение уровней электронами и не стимулирует появление высокоэнергетического пика.

Инжекция электронов из металлических контактов приводит стимулированию реконструкции центров меди из донорного состояния В в акцепторное состояние А в глубине образца InP:Cu, и, для InP:Fe, ведёт к заполнению у d оболочки Fe семью электронами (d ), что приводит к появлению состояния -О.бэВ, способного принимать только дырки из валентной зоны. Это способствует существенному усилению основного низкоэнергетического пика (-1.30 эВ).

В заключении хочу поблагодарить заслуженного деятеля науки Российской Федерации, д. ф.-м. н., проф. С. И. Рембезу и д. ф.-м. н., проф. Н. Н. Прибылова (своего первого научного руководителя) за научное руководство и неоценимую помощь в работе. Перед этими людьми я нахожусь в бесконечном долгу. Очень признателен всему коллективу кафедры полупроводниковой электроники и наноэлектроники за радушную атмосферу, участие и полезные советы. Выражаю огромную благодарность к. ф-м. н. А. А. Кожевникову, аспирантам В. А. Мельник, А. В. Костюченко, Д. В. Русских, М. А. Завалишину за тесное сотрудничество и помощь в трудные минуты научной деятельности. Особо благодарен к. ф-м. н. В. А. Буслову за понимание и предоставленные материалы по аппроксимации спектров GaP:Си.

1. Рыбкин С.М. Фотоэлектрические явления в полупроводниках. -М.: Физ-матгиз, 1963. - 494 с.

2. Бьюб. Р. Фотопроводимость твёрдых тел. Под. ред. Лифшица Т.М. изд. ин. лит-ры, Москва: 1962. —559с.

3. Милне А. Примеси с глубокими уровнями в полупроводниках. Под. ред. Шейнкмана М.К.- М.: Мир, 1977.- 562с.

4. Dussel G. A., Bube R. Н., Journ. Appl. Phys., 37, 2797 (1966). Electric Field Effects in Trapping Processes.

5. McCombs A. E., Jr., Ph. D. Thesis, Carnegie-Mellon University, Pittsburg, Pennsylvania, 1971.

6. McCombs A. E., Jr., Int. Journ. Electron., 32, 361 (1972). Inpact Ionization of Deep Impurities in Silicon.

7. Tasch A. F. Jr., Sah С. T. Phys. Rev., Bl, 800 (1970) Recombination-Generation and Optical Properties of Gold Acceptor in Silicon.

8. Ridley В. K., Proc. Phys. Soc. (London), 82, 954 (1963). Specific Negative Resistance in Solids.

9. Ridley В. K., Proc. Phys. Soc. (London), 86, 637 (1965). Propagation of Space-Charge Waves in a Conductor Exhibiting a Differential Negative Resistance.

10. Kagan M. S., Kalashnikov S. G., Proc. Int. Conf. on Physics of Semiconductors, Kyoto, 1966, Journ. Phys. Soc. Japan, Suppl., 21, 537 (1966). Electrical Instability in Germanium Due to Hot Electron Recombination on Repulsive Centers.

11. Жданова H. Г., Каган M. С., Калашников С. Г., ФТТ, 8, 774 (1966). Рекомбинация горячих электронов на отталкивающих примесных центрах в германии

12. Бонч-Бруевич В. JL, Соколова Э. Б., ФТТ, 5, 2717 (1963). Об одном возможном механизме рекомбинации.

13. Grimmeiss H.G., Monemar В., Samuelson L. Properties of deep Cu levels in GaP // Solid State Electronics.-1978.-Vol.21.-P.1505-1508.

14. Fabre E., Bhargava R.N. Thermally stimulated current measurements and their correlation with efficiency and degradation in GaP LED's // Appl. Phys. Lett.-1974.- Vol. 24.-P.322-324.

15. Dean P.J., White A.M., Hamilton В., Peaker A.R., Gibb R.M. Nickel, a persistent inadvertent contaminant in device-grade vapour epitaxially grown gallium phosphide // J. Phys. D: Appl. Phys.- 1977, V. 10, P. 2545-2554.

16. Grimmeiss H.G., Monemar B. Some optical properties of Cu in GaP // Phys. Status Solidi (a).-1973.-Vol.l9.-P.505-511.

17. Monemar В., Dean PJ. Optical properties of the Cu related characteristic lyminescence center in GaP // J. Luminescence.-1972.- Vol.5.~P.472

18. Wessels B. Determination of deep levels in Cu-doped GaP using transient-current spectroscopy // J. Appl. Phys. -1976.-Vol.47.-P.l 131-1133.

19. Fagerstom P.O., Grimmeiss H.G., Titze H. Thermal and optical processes in GaPrCu // J. Appl. Phys. -1978.-Vol.49.-P.3341-3347

20. Наследов Д.Н., Слободчиков C.B. О фотопроводимости в GaP // ФТТ.-1963.-T.4.-C.3161-3164.

21. Grimmeiss H.G., Scholz Н. Optical and electrical properties of GaP-Cu. Part II //Philips. Res. Rep. -1966.- Vol.21.-P.246-249

22. Grimmeiss H.G., Ologsson G. Charge-carrier capture and its effect on transition capacitance in GaP-Cu diodes // J. Appl. Phys. -1969.-Vol.40.-P.2526-2533.

23. Monemar В., Grimmeiss H.G. Optical characterization of deep energi //Prog. Crystal. Charact. 1982. -V. 5. - P. 47-48.

24. Allen J.W., Cheny R.J. Some properties of GaP-Cu // Phys. Chem. Solids.-1962.-Vol.53.-P.509-511.

25. Olsson R. Impurity absorption in GaP doped with cooper and oxygen // Phys. Status Solidi (b).-1971.-Vol.46.-P.299-309.

26. Singh V.A, Zunger Alex. Electronic structure of transition impurities in GaP // Phys. Rev. B. -1985.-Vol.31.-P.3729-3759.о

27. Оптические перходы в спектре d -электронов примесного центра V в GaP/ С.А. Абагян, Г.А. Иванов, Ю.Н. Кузнецов, Ю.А. Окунев // ФТП.-1974.-Т.8.-Вып.9-.-С.1691-1696.

28. Абагян С.А., Крупышев Р.С. Природа ослабления света в GaP<Cu> // ФТП.-1978.-Т.12.- Вып.9.-С.2360-2364.

29. Lucovski J. On photoionization of deep impurity in semiconductors // Sol. St. Commun.-1965.-Vol.3.-P. 299-302

30. Grimmeiss H.G., Scholz H. Photoconductivity of Cu-doped GaP // Philips. Res. Rep. -1965.-Vol.20.-P.107-124.

31. Schulze R.G., Petersen P.E. Photoconductivity in solution-grown copper-doped GaP // J. Appl. Phys. -1974.-Vol.45.-P.5307-5311

32. Буянова И.А., Остапенко C.C., Шейнкманн M.K. Симметрия и модель сложного центра поляризованной фото и термолюминесценции в монокристаллах GaP // ФТП.-1986.-Т.20.- Вып. 10.-С.1791 -1800.

33. Optical properties of the Cu-related characteristic-luminescence center in GaP / H.P. Gislason, B. Monemar, P.J. Dean // Phys. Rev. B.-1983.-Vol.26.-P.8320-8330.

34. Photoluminescence studies of the 1.911-eV Cu-related complex in GaP / H.P. Gislason, B. Monemar, P.J. Dean, D.C. Herbert, S. Depinna, B.C. Cavenett, N. Killoran. // Phys. Rev. B.-1982.-Vol.26.-№2.-P.827-845.

35. Cten W.M., Gislason H.P., Monemar B. PGa antisite-related neitral complex defect in GaP studied with optically detected magnetic resonance // Phys. Rev. B.-1987.-Vol.36.-№9.-P.5058-5062.

36. Рябоконь B.H., Свидзинский K.K. Теория акцепторов с глубокими уровнями в полупроводниках // ФТТ.-1969.- Вып.11.-С.585.

37. Рябоконь В.Н., Свидзинский К.К. Акцепторные примеси замещения в полупроводниках.// ФТП.-1971.-Т.5.- Вып. 10.-С. 1865-1870.

38. Буслов В.А. Фотопроводимость фосфида галлия, сильно компенсированного медью. Автореф. канд. дисс. Воронеж, 1999.

39. Прибылов Н.Н. Примесные состояния и диффузия переходных металлов в фосфидах галлия и индия. Автореф. доктор, дисс. Воронеж, 2000.

40. Махмудов A.M., Оксенгендлер Б.Л., Юнусов М.С. Влияние зарядового состояния на конфигурацию межузельных примесей в кремнии // ФТП. -1976. -Т. 10. Вып.2, -С.271 - 274.

41. Климкова О.А., Ниязова О.Р. Радиационно-ускоренная диффузия золота в кремнии // ФТТ. -1970. Вып. 12, -С.2199-2200.

42. Прибылов Н.Н., Рембеза С.И., Спирин А.И., Буслов В.А., Сушков С.А. Фотопроводимость фосфида галлия, компенсированного медью // ФТП.-1998.-Т.32.- Вып.Ю.-C.l 165-1169.

43. Прибылов Н.Н., Рембеза С.И., Сустретов А.А. Амфотерное поведение меди в фосфиде индия. // ФТП. 1994. - Т.28. - Вып. 3. - с.467-471.

44. КовалевскаяГ.Г, Клотынып Э.Э, Наследов Д.Н., Слободчиков С.В. Некоторые электрические и фотоэлектрические свойства InP, легированного медью. // ФТТ 1966. - Т.8 - Вып.8 - с. 2415-2419.

45. Ковалевская Г.Г., Наследов Д.Н., Сиукаев Н.В., Слободчиков С.В. Спектральная фоточувствительность InP п-типа. // ФТТ 1966. - Т.8 - Вып.2 - с. 475-477.

46. Кирсон ЯЗ., Клотынып Э.Э., Круминя Р.К. Компенсация доноров в фосфиде индия медью // ФТП. 1988. - Т.22. - Вып.З. - с.565. - Деп. в ВИНИТИ, № Р-4319/87.

47. Дрейманис Э.А., Кирсон ЯЗ., Клотыныи Э.Э., Круминя Р.К. Изучение влияния меди на электрофизические свойства фосфида индия. // Изв. АН Латв.ССР: Сер. физ. и техн. н. 1986. - № 2 - с. 19-25.

48. Негрескул В.В., Руссу Е.В., Радауцан С.И., Чебан А.Г. Излучательная рекомбинация в легированных кристаллах фосфида индия // ФТП 1975 - Т.9 - Вып.5 - с. 893-900.

49. Дахно А.Н., Емельяненко О.В., Лагунова Т.С., Метревели С.Г. Влияние компенсации на проводимость по примесям в n-InP при промежуточном легировании. // ФТП. 1976. - Т. 10. - Вып.4. - с. 677 - 682.

50. Витовский Н.А., Лагунова Т.С., Рахимов О. Взаимодействие точечных собственных дефектов в фосфидах индия п-типа со скоплениями акцепторов. // ФТП. 1984. - Т. 18 - Вып.9 - с.1624-1628.

51. Ковалевская Г.Г., Алюшина В.И., Слободчиков С.В. О низкочастотных колебаниях тока в InP. // ФТП 1975 - Т.9 - Вып.11 - с. 2125-2128.

52. Kullendorff N., Jansson L., Ledebo L-A. Copper-related depp level defects in III-V semiconductors // J.Appl.Phys. 1983 - Vol.56 - N.6 - p.3203-3212.

53. Skolnick M.S., Dean P.J., Pitt A.D., Uihlein Ch., Krath H, Deveaud В., Foul-kes E.J. Optical properties of copper-related centers in InP. // J. Phys.C: Sol.St.Phys. 1983. - Vol.16. - p.1967-1985.

54. Jyh-Chwen Lee, Milnes A.G., Schlesinger Т.Е. Quenching of band-edge photo-luminescence in InP by Cu. // Phys.Rev.B 1986 - Vol.34 - N.10 - p.7385-7387.

55. Сушков C.A. Примесные состояния меди в фосфиде индия. — Автореф. канд. дисс. Воронеж, 1999.

56. Москвичёв А.В. Эффекты инфракрасного гашения и сенсибилизации собственной фотопроводимости в фосфидах галлия и индия, легированных медью. Автореф. канд. дисс. Воронеж, 2002.

57. Пека Г.П, Бродовой В.А., Горшков Л.И. Эффекты полевого управления интенсивностью излучательной рекомбинации при нагреве носителей в GaAs(Cu) // ФТП 1971 - Т.5 - Вып.9 - с. 1830-1833.

58. Климка Л.А., Глинчук К.Д. // ФТП 1970 - Т.4 - Вып.7 - с. 673.

59. Глинчук К.Д. В сб.: Актуальные вопросы физики полупроводников и полупроводниковых приборов, 106. Вильнюс, 1969.

60. Бродовой В.А., Пека Г.П. // ФТТ 1971 - Т. 13 - Вып.11 - с. 2406.

61. Алфёров Ж.И. Гарбузов Д.З., Морозов Е.П. // ФТТ 1966 - Т.9 - Вып.8 - с. 3236.

62. Нейтральное состояние глубокого акцептора Сиса в арсениде галлия / Н.С. Аверкиев, В.А. Ветров, А.А. Гуткин, И.А. Меркулов, Л.П. Никитин, И.И. Ремина, Н.Г. Романов // ФТП.-1986.-Т.20.- Вып.9.-С.1617.

63. Аверкиев Н.С., Аширов Т.К., Гуткин А.А. К вопросу о роли глубокого центра, дающего полосу люминесценции около 1.36 эВ в образование связанных экситонов в GaAs, легированном Си // ФТП.-1982.-Т.16.- Вып. 12.-С.2046 2150.

64. Пека Г.П., Бродовой В.А. Полевая деформация спектра примесного излучения GaAs(Cu) // ФТП 1973 - Т.9 - Вып.5 - с. 1645-1648.

65. Kaufmann U., Schneider J. Optical and ESR Cpectroscopy of deep Defects in III V Semiconductors. - Festkorperproblem XX (1980), p. 87 - 116.

66. Андрианов Д.Г., Гринштейн П.М., Ипполитова Г.К., Омельяновский Э.М., Сучкова Н.И., Фистуль В.И. Исследования глубоких примесных состояний Fe в фосфиде галлия.//ФТП, т. 10, вып.6, с. 1173-1176.

67. Абагян С.А., Иванов Г.А., Кузнецов Ю.Н., Окунев Ю.А. Спектр фотоионизации акцепторного уровня Fe в GaP. // ФТП, 1976, Том 10, № 11, с. 2160 -2162.

68. Кириллов В.И., Прибылов Н.Н., Рембеза С.И. О форме полос примесного оптического поглощения арсенида и фосфида галлия, легированных переходными элементами группы железа. ФТП, 1977, Том 11, вып. 10, с. 2029 -2031.

69. Баптенков А.С., Гринберг А.А. Учет кулоновского взаимодействия в модели Луковского при фотоионизации положительно и отрицательно заряженных центров. // ФТП, 1976, Том 10, № 6, с. 1159 1163.

70. Муравьев В.А. Кинетическая теория диффузии примесей замещения в полупроводниковых кристаллах со структурой алмаза сфалерита. - Авто-реф. канд. дисс. Горький. 1979. - с. 12-16.

71. Бессолов В.Н., Лебедев М.В., Zahn D.R Исследование приповерхностной области n-InP (100), пассивированного в сульфидных растворах // ФТП.-1999.- Т.ЗЗ- Вып.4.- С.429-434

72. Sandoroff C.J., Nottrnburg R.N., Bischoff J.C., Bhat R.// Appl. Phys. Lett.-1987.-Vol.51-№ 1 .-P. 33-35.

73. Carpenter M.S., Melloch M.R., Duggan Т.Е.// Appl. Phys. Lett.-1988.-Vol.53-№1.-P. 33-35.

74. Iyer R., Chang R.R., Lile D.L.// Appl. Phys. Lett.-1988.-Vol.53-№2.-P. 134136.

75. Yablonovith E., Sandoroff C.J., Bhat R., Gmitter T.G.// Appl. Phys. Lett.-1987.-Vol.51-№6.-P. 439-441.

76. Skromme B.J., Sandoroff C.J., Yablonovith E., Gmitter T.G.// Appl. Phys. Lett.-1987.-Vol.51-№24.-P. 2022-2024.

77. Besser R.S., Helms C.R.//Appl. Phys. Lett.-1988.-Vol.52-№20.-P. 1707-1709.

78. Исследования в сканирующем тунельном микроскопе поверхности арсе-нида галлия, пассивированной в водном растворе Na2S / В.Л. Берковиц, Л.Ф. Иванцов, И.В. Макаренко, Т.В. Львова, Р.В. Хасиева, В.И. Сафаров // ФТП.-1991 .-Т.25- Вып.З.- С.379-384.

79. Hiragayama Н., Matsumoto Y., Oigava Н., Nannichi Y. // Appl. Phys. Lett.-1989.-Vol.54-№25.-P. 2565-2567.

80. Sandoroff C.J., Hedge M.S., Farrow L.A., Chang C.C., Harbison J.P. .// Appl. Phys. Lett.-1989.-Vol.54-№4.-P. 362-364.

81. Cowans В.A., Dardas Z., Deldass W.N., Carpenter M.S., Melloch M.R. // Appl. Phys. Lett.-l 989.-Vol.54-№4.-P. 365-367.

82. Wilmsen C.W., Geib K.M., Shin J., Lyer R., Lile D.L., Pouch J.J. // J. Vac. Sci. Techn. B.-1989.-Vol.7.-№4.-P.851-853.

83. Besser R.S., Helms C.R. // J. Appl. Phys.- 1989.-Vol.65-№11.-P.4306-4310.

84. Spricer W.E., Newmen N., Spindt C.J., Liliental-Weber Z., Weber E.R. // J. Vac. Sci. Techn. A.-1990.-Vol.8.-№3- P.2084-2089.

85. Барьерная фотопроводимость в эпитаксиальных пленках GaAs и InP / И.А. Карпович, Б.И. Бедный, Н.Б. Байдусь, С.М. Планкина, М.В. Степихо-ва, М.В. Шилова // ФТП.-1989.-Т.23- Вып.12- С.2164-2170.

86. Влияние сульфидирования на состояние поверхности и фотоэлектрические свойства InP и GaAs / Б.И. Бедный, Н.Б. Байдусь, Н.В. Белич, И.А. Карпович // ФТП.- 1992. -Т.26 Вып.8 - С.1383-1389.

87. Синха А., Поут Дж. // Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции. -М.: 1982.- 408 с.

88. Влияние анодного окисления на фотопроводимость и состояние поверхности эпитаксиального GaAs / Б.И. Бедный, М.В. Шилова, С.В. Тихов, И.А. Карпович // ФТП.-1980.- Т.12- Вып.12- С.2164-2170.

89. Lampert М. A., Mark P., Current Injection in Solids, Academic Press, New York, 1970. (См. перевод: Ламперт M., Марк П., Инжекционные токи в твёрдых телах, под ред. Рывкина С. М., изд-во "Мир", М., 1973.)

90. Lampert М. A., Rep. Progr. Phys., 27, 329 (1964) Volume-Controlled Current Injection in Insulators.

91. Rose A., Phys. Rev., 97, 1538 (1955) Space-Charge-Limited Currents in Solids

92. Rose A., Journ. Appl. Phys., 35, 2664 (1964) Comparative Anatomy of Models for Double Injection of Electrons and Holes into Solids

93. Gregory B. L., Jordan A. G. Phys. Rev., 134, A378 (1964) Experimental Investigations of Single Injection in Compensated Silicon at Low Temperatures

94. Henderson H. Т., Ashley K. L., Phys. Rev., 186, 811 (1969) Space-Charge-Limited Currents in Neutron-Irradiated Silicon with Evidence of Complete Lampert Triangle

95. Henderson H. Т., Ashley K. L., Shen M. K. L., Phys. Rev., B6, 4079 (1972) Third Side of Lampert Triangle: Evidence of Traps-Filled-Limit Single-Carrier Injection

96. Baron R., Mayer J. W., Double Injection in Semiconductors, Academic Press, New York, 1970.

97. Lampert M. A., Phys. Rev., 103, 1648 (1956). Simplified Theory of Space-Charge-Limited Currents in an Insulator with Traps.

98. Lampert M. A., Phys. Rev., 125, 126 (1962). Double Injection in Insulators.

99. Ashley K. L., Ph. D. Thesis, Electrical Engineering Department, Carnegie-Mellon University, Pittsburg, Pensylvania, 1963. Investigation of the Effects of Space-Charge on the Conduction Mechanisms of Double-Injection in Semi-Insulators.

100. Ashley K. L, Mines A. G., Journ. Appl. Phys., 35, 369 (1964). Double Injection in Deep-Lying Impurity Semiconductors.

101. Wagener J. L, Milnes A. G., Solid-State Electron., 8, 495 (1965). Double-Injection Experiments in Semi-Insulating Silicon Diodes.

102. Кириллов В.И., Прибылов H.H., Рембеза С.И., Спирин А.И. Зарядовые состояния и диффузия марганца в фосфиде галлия.// ФТТ, 1980, том 22, вып. 11, с. 3322-3326.

103. Рембеза С.И., Синельников Б. М., Рембеза Е. С., Каргин Н. И. Физические методы исследования материалов твердотельной электроники. -Ставрополь: СевКавГТУ, 2002. -432с.

104. Уханов Ю.И. Оптические свойства полупроводников. — М.: Наука, 1977. -184 с. (С. 96-101)

105. Бессолов В.Н., Лебедев М.В. Халькогенидная пассивация поверхности полупроводников А3В5 // ФТП, -1998. -Т. 32, -Вып.11, -С.1281-1299.

106. Кожевников А. А., Прибылов Н. Н., Макаренко Ф. В. Автоматизация комплекса СДЛ—2 // Твердотельная электроника и микроэлектроника// Межвузовский сборник научных трудов.- Воронеж: ВГТУ, 2005.- С. 19-22

107. Макаренко Ф. В., Прибылов Н.Н., Рембеза С.И., Мельник В.А. Особенности спектров собственной фотопроводимости в фосфиде индия, компенсированном медью // ФТП, Т.42 (5), 2008.- С.542-545

108. Макаренко Ф. В., Прибылов Н.Н., Мельник В.А. Особенности спектров собственной фотопроводимости в фосфиде индия, легированном железом //Вестник ВГТУ, 2007, Т.З, №11, с. 137-138

109. Мельник В.А., Прибылов Н.Н., Рембеза С.И., Макаренко Ф. В. Регистрация спектров фоточувствительности материалов и структур на модернизированном спектрофотометре ИКС-21 // Вестник ВГТУ, 2008, Т.4, №3, с. 48-50

110. Курносов А. И., Юдин В. В., Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем: Учеб. пособие для студентов вузов. 2-е изд., переаб. и доп.—М.: Высш. школа, 1979.— 367 е., ил.

111. Кожевников А. А. Влияние неравновесных состояний меди на фотопроводимость фосфида галлия. — Автореф. канд. дисс. Воронеж, 2006.

112. Лоткова Э. И. Электрические и оптические свойства полупроводников // Труды ФИАК- 1966. Т. 37. - С. 118.

113. Фотоэлектрические явления в приповерхностной области арсенида галлия / H.JI. Дмитрук, В.А. Зуев, В.И. Ляшенко, А.К. Терещенко // ФТП.-1970.-Т. 4.- Вып. 4. С. 654-662.

114. О фотоэлектрических явлениях в приповерхностных слоях кремния / О.Ю. Борковская, В.А. Зуев, В.И. Ляшенко, В.Л. Шиндич // ФТП.- 1970.-Т.4.- Вып.7. С. 1244-1249.

115. Саченко А.В. Расчет фотопроводимости полупроводников при наличии слоев пространственного заряда // УФЖ.- 1968.- Т.13.- Вып.З.- С. 450-459.

116. Сальков G.A. Експхши i внутр1шшй фотоефект. BicH. АН УРСР. 1978.-№7.- С.25-33.

117. Лашкарев В.И., Любченко А.В., Шейнкман М.К. Неравновесные процессы в фотопроводниках. -Киев. «Наукова думка». 1981. - 264с.

118. Спектральная фоточувствительность неоднородных полупроводников / В.Г. Кустов, В.П. Орлов, В.А. Преснов, Б.С. Азиков // ФТП.- 1970.-Т.4.-Вып.4. С. 669-672.

119. Прибылов Н.Н., Буслов В.А., Рембеза С.И., Спирин А.И., Сушков С.А. Собственная фотопроводимость фосфида галлия, компенсированного медью // ФТП.-1999.-Т.ЗЗ.- Вып.8.-С.916-920.

120. MATHCAD 7.0 PLUS. Финансовые, инженерные и научные расчеты в среде WINDOWS 95. Пер. с англ.- М.: Информационно-издательский дом "Филинъ", 1996.- 712 с.

121. С. Зи. Физика полупроводниковых приборов (М., Мир, 1984) кн. 2, с. 341

122. Суэмацу Я., Катаока С., Кисино К., Кокубун Я., Судзуки Т., Исии О., Ёнэдзава С. Основы оптоэлектроники: Пер. с яп. — М.:Мир, 1988 — 075 288 е., ил. с. 89

123. Шалимова К. В. Физика полупроводников: Учебник для вузов. — 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1985.— 392 е., ил.

124. Манохин Ю. П. Оптические и электрические свойства фосфидов галлия и индия, легированных переходными элементами и МДП-структур на InP. — Автореф. канд. дисс. Воронеж, 1977.

125. Грушко Н. С., Гуткин А. А. Спектры сечений фотоионизации глубоких примесных центров в фосфиде индия, легированном железом. ФТП, (1974), т. 8, вып. 9, 1916-1820.

126. Грушко Н. С., Гуткин А. А. Применение фотоёмкостного метода для исследования электрофононного взаимодействия при фотоионизации глубоких примесных центров InP. ФТП, (1975), т. 9, вып. 1, 58-62.

127. Грушко Н. С., Руссу Э. В., Слободчиков С. В. Фотопроводимость фосфида индия, легированного железом и никелем. ФТП, (1975), т. 9, вып. 2, 343-346.

128. Tubner W. Т., Pettit A. D. Photoinduced recombination radiation in InP diodes. Appl. Phys.Letters, 1963, 3, №6, 102-104.

129. Булярский СВ., Грушко H.C., Коротченков Г.С., Молодян И.П. Об определении некоторых параметров глубоких центров в фосфиде индия легированном хромом и железом. Деп. ВИНИТИ № 6668-73.

130. Беркелиев А., Дурдыев К. Гашение фотопроводимости в высокоомном n-InP. ФТП, (1972), т. 6, вып. 3, 534-536.