Регистрация / Вход
Прислать материал

Зависимость химического потенциала электронов от температуры и давления в нитриде галлия, легированном цинком

ФИО: Бенивская Г.М.

Направление: Нанотехнологии

Научный руководитель: к.ф.-м.н., доц. Осипов Юрий Васильевич

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Полупроводниковой электроники и физики полупроводников

Академическая группа: ППЭ-09-1В

Полупроводниковые приборы на широкозонном нитриде галлия по многим параметрам превосходят традиционные приборы на Si и GaAs. Основным стимулом для постановки научных исследований, посвящённых проблеме материала GaN, является существенное отставание необходимого уровня понимания процессов, протекающих при получении эпитаксиальных структур GaN. В особенности это касается диффузии, сопровождающей практически все технологические этапы создания элементной базы электроники. Существенным фактором, влияющим на диффузионные процессы, являются встроенные электрические поля, обусловленные контактом материалов и достигающие величины 108 В/см. Для оценки контактной разности потенциалов и проведен расчет химического потенциала электронов в нитриде галлия.

В данной работе была создана программа для ЭВМ и проведен расчет температурной зависимости химического потенциала электронов и степени ионизации примеси в интервале температур 200–1500 К и давлениях 0 и 500 кбар в нитриде галлия, легированном донорной примесью – Zn.

В результате вычислений было установлено, что при давлении 500 кбар в интервале температур от 600–1500 К в легированном цинком арсениде галлия наблюдается рост химического потенциала электронов, а степень ионизации донорной примеси уменьшается. Сочетание высоких темпов роста химического потенциала электронов проводимости и резкого снижения степени ионизации цинка в зависимости от температуры и давления дает возможность существенным образом управлять диффузионными процессами Zn в GaN и создавать устройства электроники с заданными свойствами.