Влияние легирования на рабочие характеристики диодов Шотки на основе Al0,29Ga0,71As p-типа проводимости, легированного Be

Аннотация

Al_xGa_1-xAs p-типа проводимости является одним из наиболее часто применяемых материалов для создания активных слоев в гетероструктурах на основе двумерного дырочного газа с высокой подвижностью и окон в p—i—n-гегероструктурах благодаря его способности к улавливанию альфа-частиц. С использованием бериллия в качестве акцепторной легирующей примеси в Al_xGa_1-xAs, выращенном методом молекулярно-лучевой эпитакции, можно легко достичь высокой концентрации дырок на уровне 10¹⁹ см^-3 без нарушения морфологии поверхности. Исследовано влияние изменения концентрации акцепторов на электрофизические параметры Au/Ti на контактах Шотки p-типа проводимости на основе Al_0.29Ga_0.71As, легированных Be, в температурном интервале 100—400 К. Для трех приборов с разными уровнями легирования оценены высота барьера Φ_B, коэффициент идеальности n и последовательное сопротивление R_S каждого диода с использованием модели термоионной эмиссии и метода Чанга. Показано, что образец со средней концентрацией легирующей примеси 3 × 10¹⁶ см^-3 обладает наилучшими рабочими характеристиками, включая коэффициент идеальности, равный 1,25 и коэффициент выпрямления, 2,24 × 10³ при комнатной температуре. У всех образцов наблюдалось аномальное поведение, выраженное в уменьшении Φ_B и увеличении n с ростом температуры. В случае образцов с низкой концентрацией легирующей примеси данное поведение объяснено неоднородностью барьера и описано в предположении гауссова распределения высоты барьеров на границе раздела. В то же время для высоколегированного образца подобное неидеальное поведение объяснено эффектом туннелирования по механизму полевой эмиссии.