砷压热处理对半绝缘GaAs性能的定量分析

砷压热处理对半绝缘(GaAs)半导体材料性能具有显著影响，这项研究发表于2003年的《福建师范大学学报(自然科学版)》。作者王松柏和张声豪针对5种不同砷压处理的半绝缘GaAs样品进行了实验，这些样品在相同的生长温度（1000℃）和时间（5小时）下生长。他们采用了表面光伏(SPV)方法来测量和计算了样品在室温（300K）下的主要施主浓度ELz、禁带宽度Eg以及双极扩散长度L。SPV方法的优点在于无需制作欧姆接触电极，且具有较高的灵敏度，非常适合对导电半导体进行非破坏性检测。 ELz，即主要深施主浓度，对半绝缘GaAs的电学性质至关重要，特别是对于未掺杂的样品，其决定了材料的半绝缘特性。研究发现，EL2值与砷化镓(AsGa)相关的结构缺陷紧密相关，但具体模型尚未达成共识，存在如邹元等人提出的ASGaVAsVGa模型以及Bardeleben等人提出的ASGa-Asi模型。 通过实验数据，研究发现随着砷压的增加，未掺杂半绝缘GaAs的EL2值呈现出规律性的变化。这表明砷压热处理不仅影响了材料的结构，也可能调节了深施主的浓度，从而影响材料的电性能。禁带宽度Eg，衡量的是电子从价带跃迁到导带的能量差，其值对于半导体的电子传输效率和光电器件性能至关重要。双极扩散长度L则反映了载流子在晶体中的扩散能力，对器件的电流分布和响应速度有直接影响。 该研究通过理论分析，对砷压热处理如何影响这些参数进行了深入探讨，提供了对半绝缘GaAs材料优化生长和性能控制的理论依据。这对于半导体工业来说，尤其是在砷化镓基设备制造领域，具有重要的实际应用价值。这项研究展示了砷压热处理作为一种有效的手段，可以用来调控半绝缘GaAs的微观结构和电学性质，进而影响其在电子和光电子设备中的性能表现。