Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 3: GaN I
HL 3.2: Vortrag
Montag, 22. März 1999, 10:45–11:00, H2
Si-Dotierung kubischer GaN Epitaxieschichten — •Donat Josef As1, Jörg Busch1, Martin Lübbers1, Bernd Schöttker1, Jürgen Mimkes1, Detlef Schikora1, Klaus Lischka1, Willhelm Kriegseis2 und Bruno K. Meyer2 — 1Universität GH Paderborn, FB-6 Physik, Warburger Str. 100, D- 33095 Paderborn — 2Universität Giessen, I. Phys. Inst., Heinrich-Buff-Ring 16, D- 35392 Giessen
N-Dotierung von kubischem GaN (c–GaN) mit Si wird mittels temperatur- und intensitätsabhängigen Photolumineszenz (PL)-Messungen und Hall- Effekt- Messungen untersucht. Si-dotierte c-GaN- Schichten werden mit RF-plasma unterstützter MBE auf GaAs-Substraten (001) bei einer Substrattemperatur von 720oC hergestellt. Das Dotierelement Si wird thermisch aus einer Effusionszelle verdampft wobei die Quelltemperatur zwischen 800oC und 1150oC variiert wurde. Hall-Effekt-Messungen ergaben eine freie Elektronenkonzentrationen bis zu 5*1019 cm−3. Die Abhängigkeit der Elektronenkonzentration von der Si-Quelltemperatur folgt exakt der Dampfdruckkurve von Si, sodaßfür den verwendeten Temperaturbereich für Si ein Haftkoeffizient S=1 gilt. Tieftemperaturphotolumineszenzmessungen zeigen, daßmit zunehmender Si- Konzentration die Energie des Donator-Akzeptor Übergangs bei 3.15 eV zu höheren Werten schiebt und im völlig entarteten Fall eine breite Band bildet. Dieses Verhalten ist völlig analog zu dem intensiver untersuchten Verhalten in GaAs. Si ist deshalb hervorragend zur hohen n-Dotierung wie sie in blau emittierenden optoelektronischen Bauelementen notwendig ist, geeignet.