Badanie głębokich centrów defektowych w warstwach epitaksjalnych GaN:Si metodą niestacjonarnej spektroskopii pojemnościowej (DLTS)

Niestacjonarna spektroskopia pojemnościowa (DLTS) została zastosowana do badania centrów defektowych w domieszkowanych krzemem warstwach epitaksjalnych GaN typu n osadzanych na podłożach szafirowych. Koncentracja elektronów w warstwach epitaksjalnych określona na podstawie charakterystyk pojemnościowo-napięciowych wynosiła ~l,0x10[indeks górny]18 cm^-3. Porównano strukturę defektową warstw GaN: Si przed oraz po napromieniowaniu protonami o energii 24 GeV. Zastosowano dwie dawki protonów równe 8,4xl0[indeks górny]13 p/cm^2 i 5,3xl0[indeks górny]14 p/cm^2. W warstwach stwierdzono obecność trzech rodzajów pułapek elektronowych: Tl, T2 i T3 o energiach aktywacji odpowiednio: 0,63 eV, 0,70 eV i 0,83 eV. Koncentracja tych pułapek przed napromieniowaniem wynosiła odpowiednio 3,7xl0~[indeks górny]15 cm^-3, 2xl0[indeks górny]14 cm^-3 i 5,0xl0[indeks górny]14 cm^-3. W wyniku napromieniowania protonami koncentracja pułapek Tl (0,63 eV) nie uległa zmianie, zaś koncentracja pułapek T2 (0,70 eV) i T3 (0,83 eV) wzrosła odpowiednio do I,8xl0[indeks górny]15 cm^-3 i 2,0xl0[indeks górny]15 cm^-3.

---

Deep Level Transient Spectroscopy has been applied for deep levels investigation in n-type, Si doped gallium nitride epitaxial layers grown on sapphire substrates. The electron concentration obtained from capacitance-voltage characteristics was approximately 1.0 x 1018 cm^-3. The defect structure of GaN:Si layers irradiated with 24 GeV protons and non irradiated is compared. Two proton doses of 8.4 x 10[sup]13 p/cm^2 and 5.3 x 10[sup]14 p/cm^2 have been applied. Three electron traps, Tl (0.63 eV), T2 (0.70 eV) and T3 (0.83 eV) with activation energies of 0.63 eV, 0.70 eV, 0.83 eV, respectively, have been detected. Concentrations of these traps were 3.7 x 10[sup]15 cm^-3, 2.0 x 10[sup]14 cm^-3 and 5.0 x 10[sup]14 cm^3, respectively. As a result of the proton irradiation no change in the concentration of the trap Tl was observed while the concentration of the trap T2 and T3 increased with the proton doses to 1.8 x 10[sup]15 cm^-3 and 2.0 x 10[sup]15 cm^-3, respectively.