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杂质和缺陷一直是半导体材料的重要研究课题。n型混晶材料的DX中心由于其特异的性质如持久光电导(PPC)效应等,更引起了人们的兴趣。至目前为止,虽然对DX中心的物理起源、精细结构等进行了许多讨论,但有许多问题仍有待解决。因此,随着AlxGa1-xAs,GaAs1-xPx等Ⅲ-Ⅴ族混晶材料在各种新兴光电器件中越来越广泛的应用,对Ⅲ-Ⅴ族混晶中DX中心的深入研究具有更重要的应用价值和学术意义。 本文将报告采用定电容电压瞬态法,测量了不同温度下n型AlxGa1-xAs:Sn(x=0.26)中DX中心电子热俘获过程和不同俘获时间后电子热发射过程的定电容电压瞬态,得到俘获瞬态谱随着温度的升高而缩短。分析这些俘获瞬态的半对数谱,得知都是非指数过程。对它们进行数值Laplace变换得到Laplace缺陷谱(LDS),LDS谱呈有规律的变化,即随着温度的降低它们逐渐向时间常数长的方向移动,谱峰数目逐渐增加。 分析各温度下俘获时间tp=100us、380ms和足够长的发射瞬态的LDS谱。足够长俘获时间的LDS谱比100us或380ms俘获时间对应的LDS谱的峰数多,多出来的峰出现在LDS谱的右边即低发射率的一边。分析后确定了DX中心电子热发射 中文摘要和热俘获的LDS谱之间的对应关系。 通过分析热俘获系数的温度依赖关系的的ArrheniuS图,得到A102币ffewts:Sn混晶中 DX中心电子的 5个热俘获势垒分别为 0二32、0.229、0.226、0.169和 0.167 eV。并求得它们对应的束缚能,晶格驰豫能和光离化能。 从实验结果来看,俘获势垒的值可分为两组,DX’和DX-,并作出了它们的位形坐标图,两组类DX中心的差异可能表示它们分别来自于不同的起源。采用第一原理 赝势法计算,分析和讨论了混晶无序效应对电子热俘获势垒精细结构的影响。结果认为DX中心精细结构的产生的最主要原因是由于A1020的MS:Sfi中次近邻的AUGa原子分布对Sn施主杂质和最近邻的As原子的晶格驰豫引起的。AliGa原子分布引起Sn杂质的驰豫形成DX-中心的精细结构,引起As原子的驰豫形成DX”中心精细结构。