Horizontale Bridgman-Züchtung und spektroskopische Charakterisierung von Galliumarsenid-Einkristallen:
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Autor: Jordan, Michael
Jahr: 1991
1. Einleitung 1
2. Kristallzüchtung von Galliumarsenid 5
2.1. Grundlagen 5
2.1.1. GaAs-Zustandsdiagramme 5
2.1.2. Dotierstoffverteilung 8
2.2. GaAs-Züchtungsverfahren 11
2.2.1. Horizontales und Vertikales Bridgman-Verfahren 11
2.2.2. Liquid Encapsulated Czochralski (LEC)-Verfahren 15
2.2.3. Gremmelmaier(Hot-Wall)-Veifahiien 17
2.3. Beschreibung der horizontalen Bridgman-Kristallzfichtungsanlage 18
2.3.1. Experimenteller Aufbau der HB-Anlage 19
2.3.2. Steuerung der HB-Anlage 22
2.4. Experimentelle Details zu den Züchtungsexperimenten 26
2.5. Kristalltemperung 29
3. Untersuchungsmethoden 30
3.1. Methoden zur Kristallcharakterisierung 30
3.1.1. Chemische Ätzverfahre u zur Bestimmung der
Versetzungsdichte (EPD) 30
3.1.2. Hall-Messungen zur Bestimmung der elektrischen Eigenschaften 31
3.2. Optische Spektroskopiemethoden zur Defektcharakterisierung 35
3.2.1. Optische Absorption und ihr magnetischer Zirkulardichroismus 35
(MCDA)
3.2.2. Photolumineszenz 41
3.2.3. Apparatives und Probenpräparation 41
4. Experimentelle Ergebnisse und Diskussion 45
4.1. Eigenschaften von HB-GaAs 45
4.1.1. Züchtungsexperimente 45
4.1.2. Kristallqualität 46
4.1.3. Elektrische Eigenschaften 49
4.1.4. Versetzungsdichte 56
4.2. Defekte in HB-GaAs und ihre Verteilung in Abhängigkeit von 60
der Stöchiometrie
4.2.1. EL2-Defekt in HB-GaAs 60
4.2.2. Defekte in hochohmigem n-Typ HB-GaAs 73
4.2.3. Defekte in n-leitendem HB-GaAs 81
4.3. Temperbehandlung von LEC- und HB-GaAs 89
4.3.1. Temperexperimente 89
4.3.2. Einfluß des Temperprozesses auf EL2 90
4.3.3. Defekterzeugung durch Tempern 92
4.4. Züchtung und Untersuchungen an GaAsi_xPx 105
4.4.1. Züchtungsexperimente 106
4.4.2. Phosphorverteilung 108
4.4.3. Intrinsische Defekte in GaAsj.xPx 113
4.4.4. Defekte in getempertem und elektronenbestrahltem GaAsi_xpx 119
5. Zusammenfassung 125
6. Literaturverzeichnis 129
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