Вышедшие номера
Home » Физика и техника полупроводников » Год 2026, выпуск 4 » Статья стр. 229
<<<>>>
Легирование GaN магнием: факторы, ограничивающие концентрацию дырок
грантов нет
грантов нет
грантов нет
грантов нет
грантов нет
грантов нет
Евстратов И.Ю.1, Карпов С.Ю.1
1ООО " Софт-Импакт", Санкт-Петербург, Россия
Email: sergey.karpov@softimpact.ru
Поступила в редакцию: 30 апреля 2026 г.
В окончательной редакции: 29 июня 2026 г.
Принята к печати: 21 августа 2026 г.
Выставление онлайн: 7 сентября 2026 г.
PDF версия
На основе литературных результатов высококачественных температурно-зависимых холловских измерений пересмотрена традиционная процедура их обработки и получаемая из нее информация. Обсуждаются выбор температурного интервала для более точной обработки температурно-зависимых холловских измерений, использование корректных материальных свойств для аппроксимации данных и применение двухзонной модели для учета электропроводности по примесной зоне в GaN:Mg. Улучшенная процедура обработки позволила раздельно оценить концентрации свободных и захваченных акцепторами дырок, определить зависимость энергии ионизации акцепторов от их концентрации и найти корреляцию между концентрациями компенсирующих доноров и акцепторов. На основе найденной корреляции и привлечения дополнительных экспериментальных данных предложен новый механизм самокомпенсации Mg-акцепторов, предполагающий образование MgGa-HN-дефектных комплексов. Анализ электропроводности дырок в примесной зоне выявил ее прыжковый механизм. Ключевые слова: GaN, легирование p-типа, холловские измерения, энергия ионизации акцепторов, проводимость по примесной зоне, прыжковая проводимость, самокомпенсация Mg-акцепторов.
  1. S. Fischer, C. Wetzel, E.E. Haller, B.K. Meyer. Appl. Phys. Lett., 67, 1298 (1995). DOI: 10.1063/1.114403
  2. W. Kim, A.E. Botchkarev, A. Salvador, G. Popovici, H. Tang, H. Morkoc. J. Appl. Phys., 82, 219 (1997). DOI: 10.1063/1.365801
  3. S. Strauf, P. Michler, J. Gutowski, U. Birkle, M. Fehrer, S. Einfeldt, D. Hommel. Phys. Status Solidi B, 216, 557 (1999). DOI: 10.1002/(SICI)1521-3951(199911)216:1<557::AID-PSSB557>3.0.CO;2-4
  4. S. Strauf, S.M. Ulrich, P. Michler, J. Gutowski, T. Bottcher, S. Figge, S. Einfeldt, D. Hommel. Phys. Status Solidi B, 228, 379 (2001). DOI: 10.1002/1521-3951(200111)228:2<379::AID-PSSB379>3.0.CO;2-V
  5. M.A. Reshchikov, P. Ghimire, D.O. Demchenko. Phys. Rev. B, 97, 205204 (2018). DOI: 10.1103/PhysRevB.97.205204
  6. F. Mireles, S.E. Ulloa. Phys. Rev. B, 58, 3879 (1998). DOI: 10.1103/PhysRevB.58.3879
  7. H. Wang, A.-B. Chen. Phys. Rev. B, 63, 125212 (2001). DOI: 10.1103/PhysRevB.63.125212
  8. V. Fiorentini, F. Bernardini, A. Bosin, D. Vanderbilt. arXiv:cond-mat/9610045v1 [cond-mat.mtrl-sci]
  9. J.L. Lyons, A. Janotti, C.G. Van de Walle. Phys. Rev. Lett., 108, 156403 (2012). DOI: 10.1103/PhysRevLett.108.156403
  10. M.A. Reshchikov, D.O. Demchenko, J.D. McNamara, S. Fern.ndez-Garrido, R. Calarco. Phys. Rev. B, 90, 035207 (2014). DOI: 10.1103/PhysRevB.90.035207
  11. S. Brochen, J. Brault, S. Chenot, A. Dussaigne, M. Leroux, B. Damilano. Appl. Phys. Lett., 103, 032102 (2013). DOI: 10.1063/1.4813598
  12. M. Chlipala, H. Turski, M. Siekacz, K. Pieniak, K. Nowakowski-Szkudlarek, T. Suski, C. Skierbiszewski. Opt. Express, 28, 30299 (2020). DOI: 10.1364/OE.403906
  13. C. Park, Park, S. Min, J.-In Shim, D.-Soo Shin. ACS Photonics, 11, 464 (2024). DOI: 10.1021/acsphotonics.3c01263
  14. H.-Jen Chang, K.-Hsi Chiang, Y.-Ming Jao, Y.-Chao Wang, M.-Hsiung Shih, H.-Chung Kuo, J.-Jang Huang, C.-Chung Lin. Opt. Express, 32, 44898 (2024). DOI: 10.1364/OE.543951
  15. U. Kaufmann, P. Schlotter, H. Obloh, K. Kohler, M. Maier. Phys. Rev. B, 62, 10867 (2000). DOI: 10.1103/PhysRevB.62.10867
  16. I.P. Smorchkova, E. Haus, B. Heying, P. Kozodoy, P. Fini, J.P. Ibbetson, S. Keller, S.P. DenBaars, J.S. Speck, U.K. Mishra. Appl. Phys. Lett., 76, 718 (2000). DOI: 10.1063/1.125872
  17. P. Kozodoy, Huili Xing, S.P. DenBaars, U.K. Mishra, A. Saxler, R. Perrin, S. Elhamri, W.C. Mitchel. J. Appl. Phys., 87, 1832 (2000). DOI:10.1063/1.372098
  18. L.T. Romano, M. Kneissl, J.E. Northrup, C.G. Van de Walle, D.W. Treat. Appl. Phys. Lett., 79, 2734 (2001). DOI: 10.1063/1.1413222
  19. J.F. Kaeding, H. Asamizu, H. Sato, M. Iza, T.E. Mates, S.P. DenBaars, J.S. Speck, S. Nakamura. Appl. Phys. Lett., 89, 202104 (2006). DOI: 10.1063/1.2378486
  20. H.R. Qi, S. Zhang, S.T. Liu, F. Liang, L.K. Yi, J.L. Huang, M. Zhou, Z.W. He, D.G. Zhao, D.S. Jiang. Superlat. Microstr., 133, 106177 (2019). DOI: 10.1016/j.spmi.2019.106177
  21. Jin-Ji Dai, Thi Thu Mai, Ssu-Kuan Wu, Jing-Rong Peng, Cheng-Wei Liu, Hua-Chiang Wen, Wu-Ching Chou, Han-Chieh Ho, Wei-Fan Wang. Nanomaterials, 11, 1766 (2021). DOI: 10.3390/nano11071766
  22. Siyi Huang, M. Ikeda, Feng Zhang, Minglong Zhang, Jianjun Zhu, Shuming Zhang, Jianping Liu. J. Semiconductors, 45, 082501 (2024). DOI: 10.1088/1674-4926/24010017
  23. A. Naito, K. Ueno, A. Kobayashi, H. Fujioka. Phys. Status Solidi A, 221, 230806 (2024). DOI: 10.1002/pssa.202300806
  24. G. Miceli, A. Pasquarello. Phys. Rev. B, 93, 165207 (2016). DOI: 10.1103/PhysRevB.93.165207
  25. F. Shahedipour, B.W. Wessels. Appl. Phys. Lett., 76, 3011 (2000). DOI: 10.1063/1.126562
  26. A. Uedono, S. Takashima, M. Edo, K. Ueno, H. Matsuyama, H. Kudo, H. Naramoto, S. Ishibashi. Phys. Status Solidi B, 252, 2794 (2015). DOI: 10.1002/pssb.201552345
  27. Г.Л. Бир и Г.Е. Пикус. Симметрия и деформационные эффекты в полупроводниках (М., Наука, 1972)
  28. S.L. Chuang, C.S. Chang. Phys. Rev. B, 54, 2491 (1996). DOI: 10.1103/PhysRevB.54.2491
  29. А.В. Малышев, И.А. Меркулов, А.В. Родина. ФТТ, 40, 1002 (1998)
  30. A.A. Yamaguchi, Y. Mochizuki, H. Sunakawa, A. Usui. J. Appl. Phys., 83, 4542 (1998). DOI: 10.1063/1.367217
  31. P. Rinke, M. Winkelnkemper, A. Qteish, D. Bimberg, J. Neugebauer, M. Scheffler. Phys. Rev. B, 77, 075202 (2008). DOI: 10.1103/PhysRevB.77.075202
  32. H. Morkoc. Handbook of Nitride Semiconductors and Devices (Wiley, VCH Verlag GmbH \& Co. KGaA, Weinheim, 2008)
  33. Y. Nakano, T. Jimbo. Phys. Status Solidi С, 0 (1), 438 (2002). DOI: 10.1002/pssc.200390082
  34. J.W. Huang, T.F. Kuech, H. Lu, I. Bhat. Appl. Phys. Lett., 68, 2392 (1996). DOI: 10.1063/1.116144
  35. D. Seghier, H.P. Gislason. J. Appl. Phys., 88, 6483 (2000). DOI: 10.1063/1.1312834
  36. J.W. Huang, T.F. Kuech, Hongqiang Lu, I. Bhat. Appl. Phys. Lett., 68, 2392 (1996). DOI: 10.1063/1.116144
  37. W. Gotz, R.S. Kern, C.H. Chen, H. Liu, D.A. Steigerwald, R.M. Fletcher. Mater. Sci. Eng. B, 59, 211 (1999). DOI: 10.1016/S0921-5107(98)00393-6
  38. H. Nakayama, P. Hacke, M.R. H. Khan, T. Detchprohm, K. Hiramatsu, N. Sawaki. Jpn. J. Appl. Phys., 35, L282 (1996). DOI: 10.1143/JJAP.35.L282
  39. D.J. Kim, D.Y. Ryu, N.A. Bojarczuk, J. Karasinski, S. Guha, S.H. Lee, J.H. Lee. J. Appl. Phys., 88, 2564 (2000). DOI: 10.1063/1.1286925
  40. Б.И. Шкловский, А.Л. Эфрос. Электронные свойства легированных полупроводников (М., Наука, 1979)
  41. I. Waki, H. Fujioka, M. Oshima, H. Miki, A. Fukizawa. Proc. Int. Conf. Nitride Semiconductors, IPAP Conf. Ser., 1, 728 (2000)
  42. C.J. Eiting, P.A. Grutdowski, R.D. Dupuis. Electron. Lett., 33, 1987 (1997). DOI: 10.1049/el:19971257
  43. Wook Kim, A. Salvador, A.E. Botchkarev, O. Aktas, S.N. Mohammad, H. Morkoc. Appl. Phys. Lett., 69, 559 (1996). DOI: 10.1063/1.117786
  44. B. Podor. Proc. SPIE, 4412, 299 (2000). DOI: 10.1117/12.435848
  45. Нгуен Ван Лиен, Б.И. Шкловский. ФТП, 13, 1763 (1979)
  46. D. Lancefield, H. Eshghi. J. Phys.: Condens. Matter, 13, 8939 (2001). DOI: 10.1088/0953-8984/13/40/308
  47. Siyi Huang, M. Ikeda, Feng Zhang, Minglong Zhang, Jianjun Zhu, Shuming Zhang, Jianping Liu. J. Semicond., 45, 082501 (2024). DOI: 10.1088/1674-4926/24010017
  48. Menglin Huang, He Li, Shiyou Chen. Phys. Status Solidi A, 218, 2000723 (2021). DOI: 10.1002/pssa.202000723

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme