Влияние водорода на процессы рассеяния носителей заряда в облученном γ-квантами ⁶⁰Со нелегированном GaAs n-типа

Abstract

Исследовано влияние предварительной обработки в водородной плазме (гидрогенизации) на процессы рассеяния носителей заряда в нелегированном арсениде галлия n-типа с n₀≅(5...7).10¹⁵см⁻³ и µ₀≅(5...6).10³см²/(В.с), облученном γ-квантами ⁶⁰Со. Проведено сравнение экспериментально полученных зависимостей µ(Т) с расчетными в температурном интервале 77…291 К для негидрогенизированных и гидрогенизированных необлученных и облученных γ-квантами кристаллов. Показано, что основным механизмом рассеяния, определяющим подвижность носителей заряда в облученном негидрогенизированном материале, является рассеяние на заряженных центрах, какими являются радиационные дефекты в облученном γ-квантами GaAs; возможно присутствие двукратно ионизованных дефектов. Роль рассеяния носителей заряда на ионизированных центрах в облученных той же дозой γ-квантов гидрогенизированных предварительно кристаллах n-GaAs значительно меньше, чем в негидрогенизированных кристаллах. Это означает, что концентрация рассеивающих заряженных дефектов радиационного происхождения в гидрогенизированных кристаллах значительно меньше, чем в необработанных в водородной плазме, из-за пассивации их водородом.

Досліджено вплив попередньої обробки у водневій плазмі (гідрогенізація) на явища розсіяння носіїв заряду у нелегованому арсеніді галію n-типу з n₀≅(5...7).10¹⁵см⁻³ та µ₀≅(5...6).10³см²/(B.с), опроміненому γ -квантами ⁶⁰Со Проведено порівняннє експериментально отриманих залежностей µ(Тз розрахунковими) у температурнім інтервалі 77…291 К для негідрогенізованих та гідрогенізованих неопромiнених та опромінених γ -квантами кристалів. Показано, що основним механізмом розсіяння, що визначає рухливість носіїв заряду в опроміненому негідрогенізованому матеріалі є розсіяннє на заряджених центрах, якими є радіаційні дефекти в опроміненому γ -квантами GaAs; можлива присутність двократно іонізованих дефектів. Роль розсіяння носіїв заряду на іонізованих центрах в опромінених тією ж самою дозою γ -квантів гідрогенізованих попередньо кристалів n-GaAs значно меньша, ніж у негідрогенізованих кристалах. Це означає, що концентрація розсіюючих заряджених дефектів радіаційного походження у гідрогенізованих кристалах значно нижча, ніж у необроблених у водневій плазмі внаслідок пасивування їх воднем.

The pretreatment in hydrogen plasma ( the hydrogenation ) influences on the charge carrier dissipation processes in the non-alloyed gallium arsenide of n-type with n₀≅(5...7).10¹⁵см⁻³ and µ₀≅(5...6).10³см² /( bc ) irradiated by γ-quantums ⁶⁰Co was studied . The comparison of experimental dependence µ( T ) with the designed one in the temperature range 77…291 K for non-hydrogenized and hydrogenized non irradiated and γ - quantum irradiated crystals was carried out. It is shown that the main dissipative mechanism that determine the charged carrier mobility in the non hydrogenized material is th dissipation on the charged centers - the radiation defects in the γ - quantum irradiated GaAs; the presence of double ionized defects is possible. The effect of charged carrier dissipation on the ionized centers in the irradiated by the same γ - quantum dose of prehydrogenized n-GaAs crystals is considerably lower than in the non-hydrogenized crystals. It means that the concentration of dissipative charged defects of radiation origin in the hydrogenized crystals is lower than that in the crystals not treated in the hydrogenum plasma due to their passivation by hydrogen.