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Magneto-optical measurements of the spatial distribution of point defects in semi-insulating GaAs. Final report; Oertliche Verteilung von Stoerstellen in semi-isolierendem GaAs mit optisch nachgewiesener magnetischer Resonanz. Abschlussbericht

Miscellaneous:

Abstract

The homogeneity of the electrical properties of semi-insulating (s.i.) GaAs depends on the spatial distribution of intrinsic and extrinsic point defects. For the s.i. properties of undoped GaAs is responsible mainly the deep donor EL2, which has a diamagnetic (EL2{sup 0}) and a paramagnetic (EL2{sup +}) charge state and which compensates intrinsic acceptors and the impurity acceptors C and Zn. For the determination of the concentration and the spatial distribution of EL2{sup +} and EL2{sup 0} an apparatus to measure the optical magnetic circular dichroism and the optical absorption with a spatial resolution of about 30 {mu}m is developed. Older LEC-grown GaAs wafer show variations of EL2{sup 0} and EL2{sup +} of up to {+-} 50% with an anticorrelation of EL2{sup 0}/EL2{sup +}, while recently grown LEC wafers show only variations of {+-} 10-15%. The annealing procedures `A` and `B` (Wacker) have a strong effect to homogenise EL2{sup +}. There the concentration if EL2{sup +} is about an order of magnitude smaller compared to that of EL2{sup 0}. Rapid thermal annealing procedures have no significant effect on the EL2-distribution. Intrinsic acceptors are formed with varying total concentrations, partly very low, partly up to 5x10{sup 15}cm{sup -3}. It is shown, that  More>>
Publication Date:
Dec 31, 1991
Product Type:
Miscellaneous
Report Number:
ETDE-mf-93744397
Reference Number:
SCA: 360606; PA: DE-92:016140; SN: 93000905869
Resource Relation:
Other Information: PBD: 1991
Subject:
36 MATERIALS SCIENCE; GALLIUM ARSENIDES; POINT DEFECTS; SPATIAL DISTRIBUTION; CARBON ADDITIONS; ZINC ADDITIONS; ABSORPTION SPECTRA; 360606; PHYSICAL PROPERTIES
OSTI ID:
10106778
Research Organizations:
Paderborn Univ. (Gesamthochschule) (Germany). Fachbereich 6 - Physik; Bundesministerium fuer Forschung und Technologie, Bonn (Germany)
Country of Origin:
Germany
Language:
German
Other Identifying Numbers:
Other: ON: DE93744397; CNN: Contract BMFT NT2716A/NT2766A; TRN: DE9216140
Availability:
OSTI; NTIS (US Sales Only)
Submitting Site:
DE
Size:
18 p.
Announcement Date:
Jun 30, 2005

Miscellaneous:

Citation Formats

Spaeth, J M, Hofmann, D M, and Krambrock, K. Magneto-optical measurements of the spatial distribution of point defects in semi-insulating GaAs. Final report; Oertliche Verteilung von Stoerstellen in semi-isolierendem GaAs mit optisch nachgewiesener magnetischer Resonanz. Abschlussbericht. Germany: N. p., 1991. Web.
Spaeth, J M, Hofmann, D M, & Krambrock, K. Magneto-optical measurements of the spatial distribution of point defects in semi-insulating GaAs. Final report; Oertliche Verteilung von Stoerstellen in semi-isolierendem GaAs mit optisch nachgewiesener magnetischer Resonanz. Abschlussbericht. Germany.
Spaeth, J M, Hofmann, D M, and Krambrock, K. 1991. "Magneto-optical measurements of the spatial distribution of point defects in semi-insulating GaAs. Final report; Oertliche Verteilung von Stoerstellen in semi-isolierendem GaAs mit optisch nachgewiesener magnetischer Resonanz. Abschlussbericht." Germany.
@misc{etde_10106778,
title = {Magneto-optical measurements of the spatial distribution of point defects in semi-insulating GaAs. Final report; Oertliche Verteilung von Stoerstellen in semi-isolierendem GaAs mit optisch nachgewiesener magnetischer Resonanz. Abschlussbericht}
author = {Spaeth, J M, Hofmann, D M, and Krambrock, K}
abstractNote = {The homogeneity of the electrical properties of semi-insulating (s.i.) GaAs depends on the spatial distribution of intrinsic and extrinsic point defects. For the s.i. properties of undoped GaAs is responsible mainly the deep donor EL2, which has a diamagnetic (EL2{sup 0}) and a paramagnetic (EL2{sup +}) charge state and which compensates intrinsic acceptors and the impurity acceptors C and Zn. For the determination of the concentration and the spatial distribution of EL2{sup +} and EL2{sup 0} an apparatus to measure the optical magnetic circular dichroism and the optical absorption with a spatial resolution of about 30 {mu}m is developed. Older LEC-grown GaAs wafer show variations of EL2{sup 0} and EL2{sup +} of up to {+-} 50% with an anticorrelation of EL2{sup 0}/EL2{sup +}, while recently grown LEC wafers show only variations of {+-} 10-15%. The annealing procedures `A` and `B` (Wacker) have a strong effect to homogenise EL2{sup +}. There the concentration if EL2{sup +} is about an order of magnitude smaller compared to that of EL2{sup 0}. Rapid thermal annealing procedures have no significant effect on the EL2-distribution. Intrinsic acceptors are formed with varying total concentrations, partly very low, partly up to 5x10{sup 15}cm{sup -3}. It is shown, that EL2{sup +}-concentrations cannot be determined at the reliable way from IR absorption measurements. (orig.) With 15 refs., 3 tabs., 7 figs. [Deutsch] Die Homogenitaet der elektrischen Eigenschaften von semi-isolierendem (s.i.) GaAs haengt von der oertlichen Verteilung intrinsischer und extrinsischer Stoerstellen ab. Fuer die s.i. Eigenschaften von undotiertem GaAs ist hauptsaechlich der als Donator wirkende EL2-Defekt verantwortlich, der einen diamagnetischen (EL2{sup 0}) und einen paramagnetischen (EL2{sup +}) Ladungszustand besitzt und intrinsische Akzeptoren sowie die Verunreinigungs-Akzeptoren C und Zn kompensiert. Zur Bestimmung der Konzentration und der oertlichen Verteilung von EL2{sup +} und EL2{sup 0} wurde eine Apparatur zur Messung des magnetischen Zirkulardichroismus bzw. der optischen Absorption mit einer Ortsaufloesung von ca. 30 {mu}m entwickelt. Aeltere LEC-GaAs-Wafer zeigten Schwankungen von EL2{sup 0} und EL2{sup +} bis {+-} 50% mit Antikorrelation von EL2{sup 0}/EL2{sup +}, waehrend neuere LEC Wafer Schwankungen nur um {+-} 10-15% aufweisen. Die Wacker-Temper-Verfahren `A` und `B` homogenisieren die EL2{sup 0}/EL2{sup +}-Verteilung sehr stark, die EL2{sup +}-Konzentrationen sind hier ca. 1 Groessenordnung kleiner als die von EL2{sup 0}. RTA-Verfahren haben keine deutliche Auswirkung auf die EL2-Verteilung. Intrinsische Akzeptoren werden mit unterschiedlichen Gesamtkonzentrationen gefunden, teilweise sehr wenig, teilweise in Konzentrationen bis zu ca. 5x10{sup 15}cm{sup -3}. Es wird gezeigt, dass die EL2{sup +}-Konzentrationen nicht verlaesslich aus Infrarotabsorptionsmessungen bestimmt werden kann. (orig.) With 15 refs., 3 tabs., 7 figs.}
place = {Germany}
year = {1991}
month = {Dec}
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