Electrical characterization of GaInP/InGaAs/GaAs modulation doped field effect transistor structures
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 1998
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: YAVUZ CİVAN
Danışman: CENGİZ BEŞİKCİ
Özet:oz GalnP/InGaAs/GaAs MODULE KATKILI ALAN ETKİLİ TRANSISTOR YAPILARININ ELEKTRİKSEL KARAKTERİZASYONU Civan, Yavuz Yüksek Lisans, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Yard. Doç. Dr. Cengiz Beşikçi Ocak 1998, 92 Sayfa GalnP/InGaAs/GaAs malzeme sisteminin modüle katkılı alan etkili transistor (MODFET) uygulamalarındaki fizibilitesini araştırmak amacıyla, örgü uyumlu (x=0) ve gerilimli Gao.5ıIno.49P/InxGaı-xAs/GaAs (0.1< x < 0.25) MODFET yapıları, gaz kaynaklı moleküler ışın epitaksisi ve silikon (Si) katkılandırmayla büyütüldü. Çeşitli Si katkılandırma seviyeli yalın GalnP katmanları da büyütülerek, silikonun GalnP katkılandırmasında uygulanabilirliği araştırıldı. VIHetero-eklemlerin tuzak karakteristiklerini ve iletim özelliklerini belirlemek amacıyla, tavlanmamış ve tavlanmış örnekler üzerinde değişken sıcaklık Hall- Olayı ölçümleri ve Derin Seviye Tranzient Spektroskopisi (DLTS) ölçümleri yoluyla detaylı elektriksel karakterizasyon yapıldı. İstem dışı katkılı ve orta düzeyde katkılı GalnP katmanlarında, 0.75 eV aktivasyon enerjili ve sıcaklık bağımlı yakalama yan-kesitli bir tuzak tesbit edildi. Yüksek Si katkılı tavlanmamış örneklerde rastlanamayan bu tuzak, DX merkezi karakteristiği göstermekle beraber, yoğunluğu Si katkılamadaki artışla artmamaktadır. Bununla beraber bahsedilen tuzak, yoğun katkılandırılmış GalnP katmanlarında, 550°C'de bir dakikalık tavlamadan sonra ortaya çıkmaktadır. 400°C sıcaklık 15 dakika tavlama işleminden sonra GalnP katmanları taşıyıcı yoğunluğunda belirgin azalma gözlenmekte ve bu durumun cihaz üretiminde problem oluşturması beklenmektedir. Yoğun katkılı GalnP katmanlarında süreğen foto-iletkenliğe (PPC) rastlanmazken, 550°C tavlamadan sonra ışığa yüksek duyarlılık gözlenmiştir. Tavlama sonrası görülen anormal sonuçlar, Si atomlarının verici durumundan alıcı durumuna kayması ve tuzak yoğunluğundaki artışlarla ilintilenmiştir. Büyütülen gerilimli yapılarda, şimdiye kadar AlGaAs/InGaAs/GaAs ve InAlAs/InGaAs/InP MODFET yapılarında elde edilebilmiş en yüksek 2 boyutlu elektron gazı yoğunluklarına yakın (3xl012cm"2 ) değerler elde edilmiştir. Gerilimli yapılarda tavlama sonrasında kararsızlıklar ve PPC gözlenmiş ve olaylar GalnP/GaAs arayüzeyinde oluşan gerilim-gevşemesiyle alakalı defolarla ilintilenmiştir. Elde edilen sonuçlar GalnP/InGaAs/GaAs malzeme sistemi MODFET uygulamalarında karşılaşılabilinecek bazı problemleri ortaya koymakla Vİİberaber, bu sistem yaygın olarak kullanılan AlGaAs/InGaAs/GaAs malzeme sistemindeki AlGaAs ile ilgili daha önemli problemlerin varlığı nedeniyle, AlGaAs/InGaAs/GaAs malzeme sistemine iyi bir alternatif olarak görülmektedir. Anahtar Kelimeler: GalnP/InGaAs/GaAs, Elekriksel Karakterizasyon, MODFET, PPC. vııı