Вышедшие номера
Микроволновая вольт-импедансная спектроскопия полупроводниковой структуры
Резник А.Н. 1, Востоков Н.В.1
1Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
Email: reznik@ipmras.ru, vostokov@ipm.sci-nnov.ru
Поступила в редакцию: 16 января 2023 г.
В окончательной редакции: 2 марта 2023 г.
Принята к печати: 25 апреля 2023 г.
Выставление онлайн: 23 мая 2023 г.

Методом микроволновой вольт-импедансной спектроскопии исследована полупроводниковая структура в виде легированной пленки n-GaAs, выращенная на проводящей подложке n^+-GaAs с буферным подслоем. На поверхности структуры сформирована система концентрических барьерных контактов. Разработана методика измерения спектра комплексного импеданса образца Z(f,U) как функции постоянного напряжения смещения U. Спектры Z(f,U) измерены при помощи зондовой станции Cascade Microtech в диапазоне 0.01-40 ГГц с латеральным разрешением 15-30 мкм при U=0-10 В. По спектрам определены основные электрофизические характеристики полупроводниковой пленки - тип, концентрация и подвижность свободных носителей заряда, удельная электропроводность. В диапазоне f=0.1-20 ГГц обнаружено избыточное сопротивление. Данный эффект интерпретирован как сопротивление перезарядки глубоких состояний (ловушек) двух типов - низкочастотных l и высокочастотных h с характерным временем tau_l=10-9 с, tau_h=4.2·10-11 с. Предложено модельное описание, объясняющее характерную форму спектра сопротивления ловушек, его зависимость от площади контакта и напряжения U. Ключевые слова: микроволновый диапазон, ближнее поле, импеданс, полупроводник, барьерный контакт, глубокие состояния, электрофизические характеристики.