Spectroscopies thermique et optique des niveaux profonds : Application à l'étude de leur relaxation de réseau

D. Bois, A. Chantre
1980 Revue de Physique Appliquée  
2014 Après avoir rappelé les principales caractéristiques des techniques de spectroscopie thermique des défauts profonds dans les semiconducteurs (DLTS), nous décrivons la technique de spectroscopie optique que nous avons développée (DLOS). Nous montrons comment la mesure des dérivées à l'origine des transitoires de photocapacité fournit directement et indépendamment les spectres des sections efficaces optiques des transitions entre chaque niveau et les bandes de conduction et de valence 2014
more » ... t de valence 2014 03C30n(hv) et 03C30p(hv) respectivement 2014 et ceci depuis leur seuil jusqu'au seuil intrinsèque du matériau. Le couplage entre DLOS et DLTS permet d'associer ces spectres aux défauts identifiés par leur signature thermique, c'est-à-dire de rassembler les propriétés thermiques et optiques de chaque défaut. Nous illustrons les possibilités de cette méthode en présentant les spectres 03C30n(hv) et 03C30p(hv) que nous avons obtenus pour les principaux défauts rencontrés dans GaAs ; nous décrivons un modèle théorique simple permettant de rendre compte de ces résultats expérimentaux. Cette double spectroscopie thermique et optique constitue un outil de choix pour l'étude de la relaxation de réseau associée aux défauts profonds. Nous présentons les différents types de relaxation rencontrés dans GaAsfaible, forte et très forte 2014 et leurs principales caractéristiques, en les illustrant par des exemples empruntés à notre analyse expérimentale. Abstract. 2014 After a review of the main features of deep level thermal spectroscopy in semiconductors (DLTS), we describe a new technique for deep level optical spectroscopy (DLOS). Measurement of the initial slopes of photocapacitance transients provides a straightforward independent determination of the optical cross sections for the transitions between each level and the conduction and valence bands 2014 03C30n(hv) and 03C30p(hv) respectively 2014 from their threshold to the band gap energy. Coupling of DLOS with DLTS allows a clear identification of the optical spectra with known levels, and yields both thermal and optical properties for each defect. The 03C30n(hv) and 03C30p(hv) curves obtained for the main traps in GaAs are used as examples to illustrate this technique ; we propose a simple theoretical model to interpret these experimental results. This double thermal and optical spectroscopy is well suited to study lattice relaxation associated with deep levels. We describe the different types of relaxation found in GaAsweak, strong and very strong 2014 and their main features, with examples taken from our experimental investigation. Revue Phys. Appl. 15 (1980) 631-646 MARS 1980, Classification Physics Abstracts 71.55 -78.50
doi:10.1051/rphysap:01980001503063100 fatcat:ytbq5jotqzgpdld4osy4zgbk24