杂质补偿机制
发布时间:2016/8/1 23:02:52 访问次数:2044
当p型杂质掺杂浓度很大时, L7808CV会带来杂质补偿的问题。材料中氮位/N点缺陷起到施主的作用,易与Mg作用形成中性的络合物,从而降低材料中的空穴浓度。此外,掺杂过程中引入的外部杂质也可能带来杂质补偿作用,降低Mg杂质的激活效率阴。
杂质的有效注入
我们知道,只有Mg原子替位Ga原子时才能起到受主的作用,也即为有效的杂质注入;而Mg如果形成间隙原子或替N位原子,则起不到受主作用。根据半导体物理学,杂质在晶格中的存在方式和杂质原子的大小有关,当杂质原子与格点原子半径大小相差不多时,主要形成替位杂质;而当杂质半径比格点处的原子小时,主要形成间隙杂质。由于Mg与Ga的原子半径相差不多,所以Mg在GaN中主要是形成替位原子,有效注入的比例很高,这也是通常选Mg做p型掺杂剂的原因之一。而对于h掺杂,当Ⅱ替位Ga时可以起到受主的作用,但由于u的原子半径较小,其在GaN中主要形成间隙杂质,而Li在间隙位置
呈现施主特性,因此Ⅱ掺杂的GaN材料自补偿现象十分严重。
当p型杂质掺杂浓度很大时, L7808CV会带来杂质补偿的问题。材料中氮位/N点缺陷起到施主的作用,易与Mg作用形成中性的络合物,从而降低材料中的空穴浓度。此外,掺杂过程中引入的外部杂质也可能带来杂质补偿作用,降低Mg杂质的激活效率阴。
杂质的有效注入
我们知道,只有Mg原子替位Ga原子时才能起到受主的作用,也即为有效的杂质注入;而Mg如果形成间隙原子或替N位原子,则起不到受主作用。根据半导体物理学,杂质在晶格中的存在方式和杂质原子的大小有关,当杂质原子与格点原子半径大小相差不多时,主要形成替位杂质;而当杂质半径比格点处的原子小时,主要形成间隙杂质。由于Mg与Ga的原子半径相差不多,所以Mg在GaN中主要是形成替位原子,有效注入的比例很高,这也是通常选Mg做p型掺杂剂的原因之一。而对于h掺杂,当Ⅱ替位Ga时可以起到受主的作用,但由于u的原子半径较小,其在GaN中主要形成间隙杂质,而Li在间隙位置
呈现施主特性,因此Ⅱ掺杂的GaN材料自补偿现象十分严重。