Влияние глубоких центров на задержку лавинного пробоя p-n - перехода тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, кандидат физико-математических наук Ионычев, Валерий Константинович

• Ионычев, Валерий Константинович
• кандидат физико-математических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Ионычев, Валерий Константинович

Оглавление стр.

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО УДАРНОЙ ИОНИЗАЦИИ И ЗАДЕРЖКЕ

ЛАВИННОГО ПРОБОЯ В Р-Н-ПЕРЕХОДЕ

1.1 Ударная ионизация в полупроводниках

1.2. Условие лавинного пробоя р-п-перехода

1.3. Микроплазменные явления в р-п-переходах

1.4. Задержка лавинного пробоя р-п-перехода

1.4.1 Статистическая задержка

1.4.2. Релаксационная задержка

1.5. Заключение по обзору литературы и постановка задачи исследования

2. МЕТОДИКА, ЭКСПЕРИМЕНТА. И АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ

2.П..Образцы для исследования статистической задержки

микроплазменного пробоя

2.1.2. Образцы для исследования релаксационной задержки пробоя

2.2. Экспериментальная установка для исследования лавинного пробоя р-п-перехода

2.3. Алгоритм измерений задержки пробоя микроплазмы

2.3.1. Методика измерения релаксационной задержки пробоя

2.3.2. Методика измерения статистической задержки пробоя

2.4. Анализ погрешностей

3. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ЗАДЕРЖКА ПРОБОЯ МИКРОПЛАЗМЫ

3.1. Вероятность включения микроплазмы при отсутствии глубоких центров

3.2. Вероятность включения микроплазмы при наличии глубоких центров в ОПЗ р-п-перехода

3.2.1..Функция распределения статистической задержки пробоя микроплазмы по длительности

3.2.2. Анализ Функции распределения задержки пробоя микроплазмы

3.2.3. Моделирование вероятности включения МП при эмиссии носителей

с многозарядной ловушки

3.3.Электрические свойства GaP:ZnO-CBeTOдиодов

3.3.1. Ёмкостные характеристики GaP:ZnO-CBeTOдиодов

XX ' ' ' '

3.3.2. Вольт-амперные характеристики GaP:ZnO-CBeToдиодов

3.3.3. Вольт-амперные характеристики микроплазмы во включённом

состоянии

3.4.Электрические свойства исследуемых кремниевых лавинных диодов

задержки пробоя микроплазмы

3.6.Обсуждение результатов

3.7. Заключение

4. РЕЛАКСАЦИОННАЯ ЗАДЕРЖКА ПРОБОЯ МИКРОПЛАЗМЫ

4.1 .Теория релаксационной задержки пробоя р-п-перехода

4.2.Релаксационная задержка пробоя р-п-перехода с ограничением ОПЗ сильнолегированным слоем

4.3.Результаты измерений релаксационной задержки пробоя р-п-перехода

и их обсуждение

4.4.Рекомбинационная спектроскопия глубоких уровней

4.5.Ёмкостная спектроскопия глубоких центров в кремниевых диодах, легированных золотом

4.5.1. Свойства барьерной ёмкости р-п-перехода при наличии глубоких уровней

4.5.2. Теория используемых методов ёмкостной релаксационной спектроскопии глубоких уровней

4.5.3. Экспериментальные результаты

4.6. Заключение

ЛИТЕРАТУРА

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние глубоких центров на задержку лавинного пробоя p-n - перехода»

ВВЕДЕНИЕ

Известно, что лавинный пробой реальных р-п-переходов сильно локализован и носит микроплазменный характер. Микроплазмы (МП), как правило, расположены в местах скопления различного рода структурных дефектов и примесей. Микроплазменные каналы имеют диаметры порядка ширины области объёмного заряда р-п-перехода при напряжении пробоя. Малые размеры микроплазменных каналов приводят к статистической задержке лавинного пробоя, на которую большое влияние оказывают глубокие центры (ГЦ), находящиеся в этих каналах. В отличие от известных традиционных методов (емкостная спектроскопия, эффект Холла, фотопроводимость и т.д.), задержка лавинного пробоя даёт возможность изучения характеристик локальных мест скопления дефектов, что очень важно для прогнозирования свойств и надёжности полупроводниковых приборов. Практическое использование этого эффекта возможно только на основе достаточно точной количественной теории. В связи с этим актуальна разработка теоретических моделей и методик, позволяющих анализировать экспериментальные данные и моделировать реальные экспериментальные ситуации. В научной литературе имеется всего несколько работ, в которых сделана попытка определения параметров глубоких центров по статистической задержке микроплазменного пробоя. Однако, они оказались не совсем удачными. До настоящего времени имелись неясности в понимании процессов, связанных с влиянием глубоких центров на запуск лавины при пробое микроплазмы. На стадии развития находятся также и методы релаксационной микроплазменной спектроскопии глубоких уровней. Поэтому избранная тема исследований является актуальной как в научном, так и в практическом плане.

Цель работы:

Исследование влияния глубоких центров на запуск лавины при пробое р-п-перехода и изучение роли глубоких центров, находящихся в микроплазменных каналах, на задержку лавинного пробоя.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Анализировались современные физические представления об ударной ионизации, лавинном пробое и механизме включения микроплазм в р-п-переходе, на этой основе теоретически и экспериментально изучались механизмы развития микроплазменного пробоя.

2. Определялось влияние глубоких центров на задержку пробоя микроплазмы и устанавливалась связь параметров ГЦ с параметрами процессов, сопровождающих явления статистической и релаксационной задержки пробоя р-п-перехода.

3. Результаты исследований задержки микроплазменного пробоя в фосфид-галлиевых и кремниевых диодах сопоставлялись с результатами рекомбинаци-онной спектроскопии и релаксации емкости и разрабатывались новые методы определения параметров ГЦ.

Для решения поставленных задач было выполнено следующее:

В первой главе диссертации на основе литературных данных рассмотрены современные физические представления об ударной ионизации в полупроводниках и лавинном пробое р-п-переходов, микроплазменные явления и теория нестабильности МП, проанализированы причины, приводящие к задержке включения МП, и влияние на неё ГЦ.

Вторая глава посвящена описанию методики измерения статистической и релаксационной задержки пробоя МП и анализу погрешностей, возникающих при определении параметров ГЦ этими методами. Приведено описание измерительной установки и экспериментальных образцов.

В третьей главе рассматривается теория статистической задержки пробоя МП в отсутствие и при наличии ГЦ в канале микроплазмы. Получены основные расчётные соотношения для функции распределения статистической задержки пробоя МП по длительности. Проведён их анализ. Предложена методика определения параметров ГЦ из измерений вероятности включения МП. Показано, что при изменении зарядового состояния ГЦ частичным снижением напряжения на р-п-переходе, статистическая задержка микроплазменного пробоя позво-

ляет определить энергетический спектр глубоких центров, локализованных в микроплазменных каналах. Проведено исследование механизма включения МП в сЬосфидгаллиевых и кремниевых р-п-переходах. Обнаружена аномально высокая чувствительность задержки пробоя к заполнению ГЦ в ОаР: 7пО-свето диодах.

В четвёртой главе рассмотрена релаксационная задержка лавинного пробоя р-п-перехода. Дальнейшее развитие получил метод определения параметров ГЦ непосредственно по релаксационной задержке пробоя МП при высокой концентрации ГЦ с учётом краевого слоя и применительно к р+-п-п+-переходу с ограничением расширения области пространственного заряда (ОПЗ) при пробое. Возможности метода иллюстрированы на примере определения параметров акцепторного уровня золота в р+-п-п+-структурах, Сделан сравнительный анализ результатов измерений по релаксационной задержке пробоя МП, рекомбинаци-онной и ёмкостной спектроскопии ГЦ.

В результате проведённых исследований на защиту выносятся следующие положения:

1. Измерение вероятности включения МП без заполнения ГЦ позволяет изучать механизм Фоновой генерации носителей заряда в микроплазменных каналах.

2. На задержку лавинного пробоя кремниевых и сЬоссЬ ид галл и е вы х р-п-переходов сильное влияние оказывают ГЦ. Изменение зарядового состояния ГЦ в микроплазменных каналах может приводить как к увеличению, так и к уменьшению вероятности включения МП.

3. Функция распределения длительности статистической задержки пробоя МП, при заполнении ГЦ основными носителями заряда кратковременным уменьшением напряжения на р-п-переходе, позволяет определять параметры ГЦ.

4. Разработанные математические модели, описывающие релаксационную задержку пробоя р-п-перехода, позволяют исследовать влияние ГЦ на характеристики микроплазм и определять параметры ГЦ.

Научная новизна выполненной работы заключается в следующем:

1. Выявлен и обоснован механизм поступления носителей заряда в канал МП ОаР:2пО светодиодов при сЬоновом запуске лавины. Данный метод можно распространить на р-п-переходы из других материалов.

2. Выявлена необычно высокая чувствительность статистической задержки лавинного пробоя к заполнению ГЦ в области пространственного заряда (ОПЗ^

Г < А 3. " Г' —** Ч " '

фосфидгаллиевых светодиодов красного спектра излучения. Даже незначительное заполнение ГЦ у краёв ОПЗ приводит к сильному возрастанию вероятности включения микроплазмы, что позволяет использовать это явление для спектроскопии глубоких уровней.

3. Получено аналитическое выражение для Функции распределения статистической задержки пробоя МП по длительности при заполнении ГЦ основными носителями заряда в ОПЗ р-п-перехода. Проведён анализ данной Функции в случае эмиссии носителей через генерационно-рекомбинационный центр, многозарядный центр, с ловушки захвата.

4. Предложен метод определения параметров ГЦ непосредственно из измерений Функции распределения длительности статистической задержки пробоя микроплазмы, пригодный при очень низкой концентрации ГЦ, когда другие методы не применимы.

5. Получено аналитическое выражение, связывающее время релаксационной задержки пробоя с перенапряжением на диоде при ограничении и без ограничения ОПЗ сильнолегированным слоем. Разработана методика и показана возможность определения параметров ГЦ непосредственно по релаксационной задержке лавинного пробоя перехода в случае высокой концентрации ГЦ.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Разработан новый высокочувствительный метод определения параметров глубоких уровней (ГУ) в микроплазменных каналах р-п-переходов по статистической задержке лавинного пробоя; его реализация не требует сложного и дорогостоящего оборудования.

2. Уточнены параметры глубоких уровней в ОаР^пО свето диодах, играющие определяющую роль в Формировании микроплазменного пробоя р-и-перехода.

3. Получены аналитические выражения, которые полностью решают задачу о релаксационной задержке пробоя р-п-перехода.

4. Разработана методика определения параметров ГЦ непосредственно по релаксационной задержке лавинного пробоя р-п-перехода. Данный метод не накладывает ограничений на соотношение концентраций ГЦ и легирующих примесей и может быть использован, когда вольт-Фарадная характеристика образца плохо контролируется, либо эквивалентная схема р-п-перехода является сложной.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались на:

1. Всероссийской научно-технической конференции «Перспективные материалы и технологии для средств отображения информации» (г. Кисловодск, 1996).

2. 4-ом Всероссийском с международным участием совещании по материалам для источников света, электронных приборов и светотехнических изделий (г. Саранск, 1996).

3. Международной конференции «Центры с глубокими уровнями в полупроводниках и полупроводниковых структурах (г. Ульяновск, 1997).

4. Международной конференции "Проблемы и прикладные вопросы Физики" (г. Саранск, 1999).

5. Ежегодных Огарёвских чтениях Мордовского государственного университета им. П. П. Огарёва (1994 - 1998).

Основное содержание диссертации изложено в десяти публикациях, список которых приведен в конце работы.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы. Материал изложен на 191 странице, содержит 61 рисунок, 3 таблицы, 142 наименования использованной литературы.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО УДАРНОЙ ИОНИЗАЦИИ И ЗАДЕРЖКЕ ЛАВИННОГО ПРОБОЯ В Р-Ы-ПЕРЕХОДЕ

1.1. Ударная ионизация в полупроводниках

Ударная ионизация полупроводника заключается в образовании свободными носителями заряда электронно-дырочной пары при соударении с кристаллической решеткой.

Основным параметром, характеризующим интенсивность ударной ионизации, является коэффициент ионизации носителей заряда а. Он численно равен числу электронно-дырочных пар, образуемых носителем заряда на единице пути в направлении электрического поля. Знание зависимости а от напряженности электрического поля необходимо при анализе явлений, связанных с ударной ионизацией. Получение этой зависимости является главной задачей теоретических и экспериментальных исследований.

Теоретический анализ явления ударной ионизации очень сложен, так как требует знания закономерностей взаимодействия горячих носителей заряда с решеткой кристалла. До сих пор законченной теории ударной ионизации нет. В настоящее время невозможно рассчитать коэффициенты ионизации в конкретных полупроводниках, так как теория содержит экспериментально определяемые и подгоночные параметры [3].

В сильных электрических полях основную роль играют пять механизмов рассеяния носителей [4, 5]: на акустических фононах, на оптических фононах, электрон-электронное, междолинное (внутризонное) и ударная ионизация. Обычно теория ударной ионизации строится для двух случаев: а) для низкой концентрации носителей заряда, когда электрон-электронное рассеяние несущественно; б) для высокой концентрации носителей, когда электрон-электронное рассеяние контролирует распределение носителей заряда по энергиям, т.е. определяет вид функции распределения [4].

Первый случай чаще всего реализуется в обратносмещенных р-п-переходах, хотя в условиях развитого пробоя и в них электрон-электронное рассеяние может быть существенным.

Второй случай, в основном, имеет место при ударной ионизации в однородных полупроводниках.

Так как большинство исследований ударной ионизации проведено на р-п-переходах, наиболее полно теоретически исследовался первый случай. При этом в простой теории предполагается, что в пробивных полях имеет место лишь рассеяние на оптических фононах и ударная ионизация. Рассеянием на акустических фононах пренебрегают, так как относительное изменение энергии носителя при одном столкновении составляет всего лишь несколько процентов [6].

Результаты расчетов выражаются через три характерных параметра полупроводника: пороговую энергию ионизации Еи энергию оптического фонона Ец и среднюю длину свободного пробега носителей при рассеянии на оптических фононах Хц. Из этих трех параметров в различных материалах надежно определен лишь Ея, а два других (особенно Як) являются подгоночными [3].

Для образования электронно-дырочной пары носители должны увеличить свою кинетическую энергию, во всяком случае, до ширины запрещенной зоны Её. В том случае, когда в полупроводнике минимум зоны проводимости и максимум валентной зоны находятся в центре зоны Бриллюэна, а носители имеют изотропные эффективные массы тп и тр одновременное выполнение в процессе ионизации закона сохранения энергии и импульса приводит к следующему выражению для пороговой энергии ионизации [7]

(1.1)

тп+тр

если ионизация производится электронами. Если ионизация производится дырками, тп и Шр надо поменять местами. Из выражения (1.1) следует, что в зависимости от соотношения между т„итр. Я, изменяется от Е& до 2Её.

В случае сложной зонной структуры расчет Е, сильно усложняется. В работе [8] теоретически рассчитаны значения пороговой энергии ионизации для некоторых полупроводников, которые приведены в таблице 1.1. Пороговые энергии ионизации могут быть определены и экспериментально, однако точность определения пока не высока. Как видно из табл. 1.1, /;', различаются не более чем на 40 % от значения 1,5 Её , а теоретические расчеты показывают, что коэффициенты ионизации носителей слабо зависят от величины Е{. Поэтому часто значение Ei принимают равным 1,5 Её.

Таблица 1.1

Параметр Обозначение, Единица Ое ОаАБ ОаР

1 о К а & « § о Я И о. « ■ § о К и л Рч ин ё о К и & л «

Температура Дебая Энергия рамановского фонона Длина свободного пробега Пороговая энергия ионизации ©о, К Е,<. эВ А*, А Е1: эВ 732 1 0.063 430 0.037 413 0.036 581 0.050

100 1.4 (1.1) 60 1.6 (1.8) 70 0.9 (0.8) 80 1.3 (0.9) 40 1.4 (1.7) 40 2.7 (1.4) 35 3.5 (2-6) 35 3.7 (2.3)

Коэффицие а = А ехр нг иони гъл заи т ИИ А, 106 см"1 Ъ, 106 В/см т 0.74 1.18 1 1.41 1.95 1 53.2 1.90 1 22.4 1.59 1 0.20 0.55 2 0.20 0.55 2 0.40 1.18 2 0.40 1.18 2

Эффективн ент иониза1 а = А ехр ый щи коэф (ь> фи т ЦИ- А, 105 см"1 ц/, Ю"3 К"1 Ъ, 106 В/см <р, 10"3 К"1 т 7.94 0.51 1.49 0.71 1 318 7.05 1.72 1.70 1 2.00 0.70 0.55 1.20 2 4.00 1.85 1.18 1.04 2

Пороговая энергия ионизации, как она определена выше, является минимальной энергией, необходимой для образования пары. Однако более строгое рассмотрение показывает, что образование электронно-дырочных пар возможно и при энергии носителя Е < Е,. Это так называемые "подпороговые" механизмы ударной ионизации. На один из них указывал В. Шокли в работе [9]. Закон сохранения импульса при ионизации может быть выполнен при участии фононов или примесных атомов и пороговая энергия ионизации в этом случае

может быть снижена почти до ширины запрещенной зоны. В табл.1.1 в круглых скобках приведены Е{, для этого механизма [10].

Возможны также эффекты ударной ионизации примесных центров. Ударная ионизация мелких примесных центров в германии при низких температурах (~4К) исследовалась в работах [11, 12, 13]. Ударная ионизация происходит в диапазоне полей 20 - 100 В/см, ее величина зависит от природы примеси и ее концентрации.

Ударную ионизацию глубоких примесей наблюдали многие экспериментаторы. В частности ударная ионизация ГЦ, производимая горячими носителями в полях 103 - 104 В/см при температурах 65 - 300 К в кремнии исследовалась в работах [14, 15]. Однако вплоть до настоящего времени попытки моделирования явления ударной ионизации ГЦ оказываются менее удачными, чем в случае ударной ионизации мелких центров.

Еще один механизм обсуждался в работе [16]. Это туннельно-ударная ионизация - механизм, подобный эффекту Келдыша-Франца при поглощении света в сильных полях. При некоторых условиях он также может давать заметный вклад в образование пар.

Если вероятность подпороговых механизмов ионизации не равна нулю, И, не может быть определена строго, т.е. рассматривается как подбираемый параметр.

Расчету коэффициентов ионизации и функции распределения носителей в сильных полях посвящено большое количество работ [4, 9, 16 - 23]. В виду недостаточности знаний о механизмах взаимодействия носителей с решеткой, теоретические расчеты а(е) содержат экспериментально определяемые или подгоночные параметры. Эти многочисленные расчеты показали, что вид функции распределения в ее высокоэнергетической части определяется, в первую очередь, механизмом набора носителями пороговой энергии ионизации. В предельных случаях рассматривают два механизма набора энергии.

В первом случае, в "сильных" полях, носитель заряда на длине свободного пробега в среднем набирает энергию от поля больше, чем теряет при соуда-

рении с генерацией оптического фонона. В этом случае энергия носителя во времени растет постепенно, и рост энергии имеет характер диффузии по энергии. Это так называемое диффузионное приближение. Впервые расчет коэффициентов ионизации в "сильных" полях был произведен Вольфом [23]. В диффузионном приближении теоретические расчеты приводят к следующей зависимости коэффициентов ионизации от поля [4]:

ехр

' 3 Е,ЕЯ е2е2Л2

\ е ь а л у

где г - элементарный заряд.

Во втором случае, в "слабых" полях, средняя энергия носителей остается намного меньше пороговой энергии ионизации. При соударениях с решеткой носитель заряда теряет всю энергию, которую он приобрел от электрического поля. Чтобы набрать пороговую энергию ионизации, он должен не столкнуться в течении достаточно длительного времени, т.е. дрейфовать значительное расстояние вдоль поля без соударений. Этот механизм получил название дрейфового механизма. Расчет а(е) в "слабых" полях подробно рассмотрел Шокли [9]. В основе его теории лежит предположение, что Е{ могут достичь лишь те носители, которые пробегают в направлении поля без соударений путь (1, определяемый соотношением = ее й.

В дрейфовом приближении а от е имеет вид

а(е) = ехр

ее

Г Е, Л

гЕ

И V. у

ееЛ„

где г - параметр, показывающий число ионизационных попыток на одну генерированную электронно-дырочную пару.

Однако, в большинстве случаев в реальном р-п-переходе, как было показано Бараффом [19], ни приближение "сильного" поля, ни приближение "слабого" поля неприменимы. Напряженности поля в р-п-переходах при лавинном пробое (105 - 106 В/см) как раз попадают в промежуточную область. Он показал,

что результаты, полученные Вольфом и Шокли, есть частные случаи общего решения. Они получаются из общего решения в предельных случаях "сильного" (ееАц > Ек) и "слабого" (ееЛц <ЕК) поля.

Результаты численного анализа Бараффа представлены на рис. 1.1 в виде универсальных зависимостей величины аЛя от ЕДееЛх) для различных значений параметра Ец/Е, . Параллельные линии в нижней части рис. 1.1 по форме аналогичны кривым, предсказываемым теорией в "слабых" полях. Выпуклые кривые в верхней части рисунка имеют вид, предсказываемый диффузионной теорией в "сильных" полях.

Некоторые исходные предположения Бараффа во многих полупроводниках не выполняются. В первую очередь это относится к предположению, что при рассеянии имеет место лишь эмиссия оптических фононов и нет их поглощения. В ряде полупроводников при комнатных температурах имеет место и эмиссия и поглощение оптических фононов, поскольку ЕлжкТ - величины одного порядка (см. табл. 1.1). Поэтому в работе [24] предложена модифицированная теория, в которой кривые Бараффа остаются в силе, если вместо параметра Е^Ег взять параметр <Е]{>!Е1, где <ЕК> = Е^Ъ (Ея/2кТ).

В отличие от численного метода Бараффа, Л.В. Келдышем [16] получено аналитическое выражение для а(е). В дальнейшем эта теория была развита В.А. Чуенковым для ионных полупроводников и наличия магнитного поля [18]. Но эти более совершенные теории дают для а(е) сложные выражения, в которых наряду с подбираемыми имеются параметры, определяемые трансцендентными уравнениями. Это затрудняет их использование для практических расчетов.

Для удобства вычислений существуют ряд аппроксимаций [24,25] теоретических кривых коэффициентов ионизации, достаточно хорошо описывающих их температурную и полевую зависимость. Наибольшее распространение получило выражение [3], приведенное в табл. 1.1.

1.2. Условия лавинного пробоя р-п-перехода

В общем случае задача нахождения тока через р-п-переход в режиме лавинного пробоя сводится к совместному решению уравнений непрерывности и уравнения Пуассона для ОПЗ. Она не может быть решена аналитически для произвольного распределения поля и произвольного вида зависимости коэффициентов ионизации от поля. Во многих случаях бывает достаточно ограничиться рассмотрением физических процессов при небольших лавинных токах, когда объёмный заряд подвижных носителей не влияет заметно на распределение электрического поля в р-п-переходе. В этом случае при известном примесном профиле для вычисления лавинного тока достаточно решения лишь уравнения непрерывности. Именно в этом приближении обычно рассматривается умножение носителей в р-п-переходе [3].

Уравнение непрерывности имеет вид с11п(х) _ ^р(х)

= «и (*)'„ О) + (х)1р (х) + еС(х);

(1.2)

где ап(х) и ар(х) - коэффициенты ионизации электронов и дырок;

1п(х) и 1р(х) - электронная и дырочная составляющие лавинного тока;

С(х) - скорость генерации электронно-дырочных пар в ОПЗ другими механизмами (теплотой, светом, туннелированием и т. д.). Решение системы уравнений (1.2) даёт два следующих эквивалента выражения для лавинного тока

/й0 + 1Р0 ехР

/ =

I Ь х

дх

1 -¡апещ> о

х

(1.3)

сЫ,

1р0 + /«о ехР I -¡(ап~<*р 0 Ух I + е|(7ехр 0 ь X _ с/х

£ 1 -\ар ехр 0 ь X с!х

(1.4)

/

где 1„о и 1р0 - электронная и дырочная составляющие обратного тока на границах ОПЗ с р-базой (х = 0) и с п-базой (х = 2,).

Как следует из выражений (1.3) и (1.4), лавинный ток неограниченно возрастает, если имеют место соотношения

Ь х

/«„ехр -¡(а„ -ар}к'

аЬс = 1

(1.5)

ь

¡ар ехр

о

Напряжение на р-п-переходе, равного сумме приложенного напряжения и диффузионного потенциала, при котором реализуются соотношения (1.5) и (1.6), принято считать за напряжение лавинного пробоя, а выражения (1.5) и (1.6), следовательно, являются условиями лавинного пробоя р-п-перехода.

Если ап!ар= у не зависит от напряжённости поля, то условие пробоя р-п-перехода упрощается и принимает вид [26]:

]а„(х)ск = у^. (1.7)

И, наконец, при ап= ар= а оно упрощается до условия

ь

¡ап(х)ск = 1. (1.8)

о

В случае, когда у = /(£*) условия (1.5) и (1.6) дают различные значения для напряжения пробоя дополнительных переходов. В кремнии ап>ар и напряжение пробоя р+-п-переходов при одинаковой концентрации легирующих примесей в базе меньше напряжения пробоя п+-р-переходов. Различие в напряжениях пробоя возрастает с уменьшением напряжения пробоя и может достигать (7+8)% [27 - 29]. Для менее асимметричных дополнительных переходов различие в напряжениях пробоя уменьшается. В германии в отличие от кремния ар>ап. Поэтому напряжение пробоя р+-п-переходов больше, чем п+-р-переходов.

ь

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Ионычев, Валерий Константинович

175 ВЫВОДЫ

1. Показано, что на лавинный пробой кремниевых и фосфидгаллиевых диодов сильное влияние оказывают глубокие центры; изменение зарядового состояния глубоких центров может приводить как к увеличению, так и к уменьшению вероятности включения микроплазмы. Это явление можно использовать для исследования глубоких центров в микроплазменном канале.

2. Получено аналитическое выражение для функции распределения статистической задержки пробоя микроплазмы по длительности, включающее основные параметры глубокого уровня. Разработана методика определения параметров глубоких центров из измерений статистической задержки пробоя микроплазмы.

3. Показано, что при изменении зарядового состояния глубоких центров частичным снижением напряжения на р-п-переходе, статистическая задержка микроплазменного пробоя позволяет определять энергетический спектр глубоких уровней, локализованных в каналах микроплазм, в относительно слабых полях. В фосфидгаллиевых светодиодах красного спектра излучения в диапазоне температур 100-^380 К обнаружено шесть уровней. В кремниевом диоде в температурном диапазоне 100ч-220 К -два глубоких уровня.

4. Показано, что измерение вероятности включения микроплазмы без заполнения глубоких центров позволяет получать информацию относительно механизма генерации носителей заряда в микроплазменных каналах р-п-переходов. Подобные измерения в фосфидгаллиевых светодиодах красного свечения с напряжением пробоя 18-19 В выявили туннельный механизм поступления носителей заряда в канал микроплазмы.

5. Обнаружено аномально сильное влияние глубоких центров на статистическую задержку включения микроплазмы в ОаР: 7п О-светодиодах при изменении их зарядового состояния кратковременным снижением напряжения на р-п-переходе. Даже при незначительном уменьшении напряжения на р-п-переходе наблюдается заметное снижение среднего времени задержки, что не находит объяснения при использовании общепринятых значений коэффициентов ионизации. Измерения в кремниевых диодах дают хорошее соответствие с теоретическими расчётами.

6. Разработана методика и получены основные расчётные соотношения для определения параметров глубоких центров непосредственно по релаксационной задержке лавинного пробоя р-п-перехода, измеренной при различных температурах. Предложенный метод не накладывает ограничений на соотношение концентраций глубоких центров и легирующих примесей и может быть использован для спектроскопии глубоких уровней, когда вольт-фарадная характеристика р-п-перехода плохо контролируется или не следует известным простым моделям.

7. Предложен метод быстрой оценки энергии активации глубоких уровней. В его основе лежит измерение времени релаксационной задержки пробоя микроплазмы от температуры при постоянном перенапряжении на диоде. Экспериментальные результаты измерений параметров акцепторного уровня золота в кремнии дают хорошее соответствие с результатами измерений методами рекомбинационной и емкостной спектроскопии.

Научные результаты диссертационной работы содержатся в следующих основных публикациях:

1. Булярский С. В., Серёжкин Ю. Н., Ионычев В. К. Генерационно-рекомбинационные процессы в светодиоде на основе ОаР:2пО // Всероссийская научно-техн. конф. Перспективные материалы и технологии для средств отображения информации. - Кисловодск. - 1996, с. 95.

2. Булярский С. В., Серёжкин Ю. Н., Ионычев В. К. Исследование задержки лавинного пробоя в светодиоде на основе ваР: ZnO // Всероссийская на-учно-техн. конф. Перспективные материалы и технологии для средств отображения информации. - Кисловодск. - 1996, с. 96.

3. Ионычев В, К., Сережкин Ю, Н., Булярский С, В. Определение содержания рекомбинационньтх центров в импульсных диодах // 4-ое Всероссийское с международным участием совещание по материалам для источников света, электронных приборов и светотехнических изделий. - Саранск. - 1996, с.41.

4. Булярский С. В., Ионычев В. К., Серёжкин Ю. Н. Влияние глубоких центров на статистическую задержку пробоя микроплазмы в GaP: ZnO свето-диодах // Межд. конф. Центры с глубокими уровнями в полупроводниках и полупроводниковых структурах. - Ульяновск. - 1997, с. 77 - 78.

5. Булярский С. В., Ивенин С. В., Ионычев В. К., Серёжкин Ю. Н. Определение параметров глубоких уровней в р-п-переходах при высокой концентрации глубоких центров // Межд. конф. Центры с глубокими уровнями в полупроводниках и полупроводниковых структурах. - Ульяновск.

1997, с. 81 - 82.

6. Ионычев В. К., Кузьмин В. В., Серёжкин Ю. И. Характеристики микроплазмы в фосфидгаллиевом р-п-переходе // Сборник научных трудов учёных Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарёва.

1998.-ч. 3, с. 34 -37.

7. Ионычев В. К., Кузьмин В. В., Серёжкин Ю. Н. Исследование глубоких центров по статистической задержке лавинного пробоя кремниевых р-п-переходов // Сборник научных трудов учёных Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарёва. - 1998. - ч,3,с.38-40.

8. Ионычев В.К., Сережкин Ю.Н., Шестеркина A.A. Определение параметров глубоких центров в полупроводниках по температурной зависимости переходной емкости диода // Межд. конф. Проблемы и прикладные вопросы физики. - Саранск. - 1999, с.47.

9. Булярский С. В., Сережкин Ю. Н., Ионычев В. К. Определение параметров глубоких центров по рекомбинационному току р-п-перехода // Известия вузов. Электроника. - 1999. -N1-2, с.41 - 46.

10. Булярский С. В., Сережкин Ю. Н,5 Ионычев В. К. Влияние ловушек на запуск лавины при пробое фосфидгаллиевых р-п-переходов // Письма в ЖТФ. - 1999. -т.25, в.5, с.9- 13.

4.6. Заключение

1. Проведено теоретическое рассмотрение эффекта релаксационной задержки лавинного пробоя р-п-перехода с глубокими центрами. Сделан анализ диодной структуры без ограничения и при ограничении ОПЗ при пробое сильнолегированным слоем. Показано, что захват и освобождение носителей с ловушек изменяет плотность объемного заряда в обедненной области, что приводит к изменению во времени напряженности электрического поля и релаксационной задержке пробоя р-п-перехода.

2. Получены аналитические соотношения между временем релаксационной задержки и перенапряжением на р-п-переходе, включающие параметры глубоких центров.

3. Предложена и проанализирована методика определения параметров глубоких уровней непосредственно по релаксационной задержке лавинного пробоя р+-п- и р+-п-п+-переходов. Рассматриваемый метод не накладывает ограничений на соотношение концентраций глубоких центров и легирующих примесей и может быть использован в тех случаях, когда вольт-фарадная характеристика образца плохо контролируется, либо эквивалентная схема р-п-перехода является сложной. Это может быть в случае сильной компенсации базовых областей, наличия высокоомных слоев или несовершенных омических контактов, а также в случае неполной ионизации легирующих примесей в широкозонных полупроводниках.

1 74

4 В случае, когда нет необходимости измерения скорости тепловой эмиссии носителей заряда с глубоких центров, предложена методика для быстрой оценки энергетического спектра ГУ по релаксационной задержке лавинного пробоя р-п-перехода. В ее основе лежит измерение времени задержки от температуры при постоянном перенапряжении на переходе.

5. Возможности метода иллюстрированы на примере определения параметров якттептопного \товня золота в п+-л-п+-стгуукт^пях с высоким солепжанием зо ~ч - - • - ~ ~ 1 ~ --- -- Г ■ Г ^ ^ Г " " "" - - г 1 - -- - -лота. Показано, что заполнение ГЦ золота основными носителями заряда в р+-п-переходах приводит к увеличению напряжения пробоя. Это явление в связи с освобождением захваченных носителей с глубоких центров золота приводит к релаксационной задержке лавинного пробоя. Экспериментальные результаты показывают, что анализ зависимостей времени релаксационной задержки пробоя от напряжения (перенапряжения) на р-п-переходе позволяет достаточно точно определять основные параметры ГУ: термическую энергию ионизации, сечение захвата и концентрацию ГЦ в микроплазменных каналах.

6. Для сравнения на этих же образцах проведены измерения параметров акцепторного уровня золота методами рекомбинационной и емкостной спектроскопии ГЦ. Полученные результаты дают хорошее согласие с методами релаксационной задержки лавинного пробоя р-п-перехода.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Ионычев, Валерий Константинович, 1999 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Милне А. Примеси с глубокими уровнями в полупроводниках. - М.: Мир, 1977. -562 с.

2. Булярский С. В.. Грушко Н. С. Генерационно-рекомбинационные процессы в активных элементах. - М.: Изд-во Моск. ун-та. 1995. - 399 с.

3. Грехов И. В., Серёжкин Ю. Н. Лавинный пробой р-п-перехода в полупроводниках. - Л.: Энергия, 1980. - 152 с.

4. Chynoweth A. G. Charge multiplication phenomena // Semiconductors and semimetals. - 1968. - v. 4, p. 263 - 325.

5. Monch W. On the physics of avalanche breakdown in semiconductors // Phys. Stat. Sol. - 1969. - v. 36, p. 9 - 48.

6. Тагер А. С., Вальд-Перлов В. M. Лавинно-пролётные диоды и их применение в технике СВЧ. - М.: Советское радио, 1968. - 479 с.

7. Кэррол Дж. СВЧ-генераторы на горячих электронах. - М.: Мир, 1972. - 382 с.

8. Hauser J. R. Threshold energy for avalanche multiplication in semiconductors // J. Appl. Phys. - 1966. - v. 37, p. 507 - 509.

9. Шокли В. Проблемы, связанные с р-п-переходом в кремнии // УФН. - 1962. -

^ ПП „ 1QA

1. / /, V. IU1 - 1 y\J.

10. Anderson С. L., Crowell С. R. Threshold energies for electron-hole pair production by impact ionization in semiconductors // Phys. Rev. - 1972. - v. B5, p.

¿¿и / Г Э.

11. Lambert L. M. Impact ionization of impurities in heavily compensated germanium // Phys. Chem. Solids. - 1962. - v. 23, p. 1481 - 1484.

12. Sclar N., Burstein E. Impact ionization of impurities in germanium // Phys. Chem. Solids. - 1957. - v. 2, p. 1 - 7.

13. Качлишвили 3. С. К теории низкотемпературного пробоя в сверхчистом германии // ФТП. - 1968. - т. 2, в. 4, с. 580 - 584.

14. Корнилов Б. В. Явление ударной ионизации глубокого уровня цинка в кремнии р-типа // ФТТ. - 1964. - т. 6, в. 2, с. 331 - 336.

15. Schairer W., Stath N. Impact ionization of donors in semiconductors as a tool for photoluminescence investigations // Appl. Phys. - 1972. - v. 43, c. 447 - 452.

16. Келдыш JI. В. К теории ударной ионизации в полупроводниках // ЖЭТФ. -1965.-т. 48, с. 1692- 1706.

17. Кюрегян А. С. Об ударной ионизации в полупроводниках в сильных электрических полях // ФТП. - 1976. - т. 10, с. 690 - 694.

18. Чуенков В. А. Влияние магнитного поля на ударную ионизацию в валентных полупроводниках с эллипсоидальными поверхностями равной энергии // ФТП. - 1970. - т. 4, с. 1667 - 1676.

19. Baraff G. A. Distribution functions and ionization rates for hot electrons in semiconductors // Phys. Rev. - 1962. - v. 128, p. 2507 - 2517.

20. Ghosh R., Roy S. K. Effect of electron-electron interactions on the ionization rate of charge carriers in semiconductors // Solid - St. Electron. - 1975. - v. 18, p. 945 - 948.

21. Moll J. L., Meyer N. Secondary multiplication in silicon // Solid - St. Electron. -1961.-v. 3, p. 155 - 158.

22. Nutall К. I., Nield M. W. Prediction of avalanche breakdown voltage in silicon step junctions // Int. J. Electron. - 1974. - v. 37, p. 295 - 309.

23. Wolf P. A. Theory of electron multiplication in Si and Ge // Phys. Rev. - 1954. -v. 95, p. 1415 -1419.

24. Crowell C. R., Sze S. M. Temperature dependence of avalanche multiplication in semiconductors // Appl. Phys. Let. - 1966. - v. 9, p. 242 - 244.

25. Okuto Y., Crowell C. R. Energy-conservations in the characterization of impact ionization in semiconductors // Phys. Rev. - 1972. - v. B6, p. 3076 - 3081.

26. Вул Б. M., Шотов Ф. П. Об ударной ионизации в кремниевых р-п-переходах. - В кн.: Физика твёрдого тела. Ч. 1. - М.: Изд-во АН СССР, 1959, с. 150- 154.

27. Van Overstraeten R., De Man H. Measurement of the ionization rates in diffused silicon p-n-junction // Solid - St. Electron. - 1970. - v. 13, p. 583 - 608.

28. Lee C. A., Logan R. A., Batdorf R. L., J. J. Kleimack, Wiegmann W. Ionization rates of holes and electrons in silicon // Phys. Rev. - 1964. - v. 134A, p. 761 - 773.

29. Urgell J. Etude numerique de la multiplication par avalanche dans les junctions p-n-abruptes au silicium // Electr. Letters. - 1968. - v. 4, p. 447 - 450.

30. Кузьмин В. А., Крюкова H. H., Кюрегян А. С. О критерии лавинного пробоя полупроводников // ФТП. - 1974. - т. 8, с. 945 - 949.

31. Кюрегян А. С. Исследование ударной ионизации и лавинного пробоя в высоковольтных р-п-переходах: Автореф. дис. на соиск. учён, степени канд. техн. наук. ВЭИ им. В. И. Ленина. - М., - 1975, 21 с.

32. Sze S. М., Gibbons G. Avalanche breakdown voltages of abrupt and linearly graded p-n-junctions in Ge, Si, GaAs and GaP // Appl. Phys. Let. - 1966, v. 8, p. Ill - 113.

33. Кюрегян А. С., Юрков C.H. Напряжение лавинного пробоя р-п-переходов на основе Si, Ge, SiC, GaAs, GaP и InP при комнатной температуре // ФТП. -1989.-т. 23, в. 10, с. 1819- 1827.

34. Goetzberger A., McDonald В., Haitz R. Н., Scarlett М. Avalanche effects in silicon p-n-junctions. 2. Structurally perfect junctions // J. Appl. Phys. - 1963. - v. 34, p. 1591 - 1600.

35. Dai В. Т., Chang C. Y. Temperature dependence of ionization rates in Ge // J. Appl. Phys. - 1971. - v. 42, p. 5198 - 5201.

36. Hall R., Leek J. H. Temperature dependence of avalanche breakdown in gallium-arsenide p-n-junctions // Int. J. Electron. - 1968. - v. 25, p. 529 - 537.

37. Logan R. A., White H. G. Charge multiplication in GaP p-n-junctions // J. Appl. Phys. - 1965. - v. 36, p. 3945 - 3946.

38. Константинов А. О., Литвин Д. П., Санкин В. И. Резкие структурносовершенные карбидокремниевые р-п-переходы // Письма в ЖТФ. -1981.-т. 7, в. 21, с. 1335 - 1339.

39. Константинов А. О. Исследование биполярного лавинного умножения в карбиде кремния // ФТП. - 1983. - т. 17, в. 12, с.2124 - 2128.

40. Дмитриев А. П., Константинов А. О., Литвин Д. П., Санкин В. И. Ударная ионизация и сверхрешётка 6H-SiC // ФТП. - 1983. - т. 17, в. 6, с. 1093 - 1098.

41. Константинов А. О. Температурная зависимость ударной ионизации и лавинного пробоя в карбиде кремния //ФТП. - 1989. - т. 23, в. 1, с. 52 - 57.

42. Аникин M. М., Левинштейн M. Е., Попов И. В., Растегаев В. П., Стрельчук А. М., Сыркин А. Л. Температурная зависимость напряжения лавинного пробоя в карбид-кремниевых р-п-переходах // ФТП. - 1988. - т. 22, в. 9, с.1574 -1579.

43. Лебедев А. А., Ортоланд С., Реноуд К., Локателли М. Л., Плансон Д., Шант Ж. П. Глубокие центры и отрицательный температурный коэффициент напряжения пробоя р-п-структур на основе SiC // ФТП. - 1997. - т. 31, N 7, с. 866 - 868.

44. Добровольский В. Н., Романов А. В. Ударная ионизация и лавинный пробой в р-п-переходах, находящихся в неоднородном температурном поле // ФТП. - 1992. - т. 26, в. 8, с. 1361 - 1365.

45. Добровольский В. Н., Пальцев И. Е. Ударная ионизация в неоднородно разогретых п+-р и р+-п-переходах // ФТП. - 1994. - т. 28, в. 2, с. 266 - 270.

46. Добровольский В. Н., Грязнов С. Б. Образование электронно-дырочных пар и лавинный пробой р-п-перехода при градиентах дрейфовых скоростей электронов и дырок // ФТП. - 1992. - т. 26, в. 8, с. 1366 - 1374.

47. Дацко Б. И. Численное моделирование явления нестабильности микроплазмы // ФТП. - 1997. - т. 31, N 2, с. 186 - 189.

48. Chynoweth A. G and МсКау К. G. Internai field émission in silicon p-n-junctions // Phys. Rev. - 1957. - v. 106, N3, p. 418 - 426.

49. Poleshuk M., Dowling P. H. Microplasma breakdown in germanium // J. Appl. Phys. - 1963. - v. 34, p. 3069 - 3077.

50. Keil G., Ruge G. Microplasmas in GaAs diodes // J. Appl. Phys. - 1965. - v. 36, p. 2600-2602.

51. Верман Б. С., Евстропов В. В., Царенков Б. В. Свойства отдельных микроплазм в GaP р-п-структурах // ФТП. - 1971. - т. 5, в. 1, с. 134 - 138.

52. Иновенков А. И., Константинов О. В., Пирогов В. И. Спектр токового шума микроплазмы при высокоимпедансном включении диода // ФТП. -1993.-т. 27, в. 6, с. 951 -958.

53. Аладинский В. К. К теории микроплазменных явлений в р-п-переходах // ФТП. - 1972. - т. 6, в. 10, с. 2034 - 2041.

54. Chynoweth A. G., Pearson J. L. Effect of dislocations on breakdown in silicon p-n-jnnctions // J. Appl. Phys. - 1958. - v. 29, p. 1103 - 1109.

55. Kressel H. A review of the effect of imperfections on the electrical breakdown of the p-n-junctions // RCA Rev. - 1967. - v. 28, p. 175 - 207.

56. Haitz R. H. Mechanisms contributing to the noise pulse rate of avalanche diodes // J. Appl. Phys. - 1963. - v. 36, p. 3123 - 3131.

57. Haitz R. H. Model for the electrical behavior of a microplasma // J. Appl. Phys. - 1964.-v. 35, p. 1370 - 1376.

58. Аладинский В. К., Дашин В. И., Сущик А. С., Тимербулатов А. М. О флуктуациях лавинного тока в искусственной микроплазме на Si // Радиотехника и электроника. - 1973. - N 2, с. 342 - 349.

59. Mclntyre R. J. Theory of microplasma instability in silicon // J. Appl. Phys. -1961.-v. 32,N6,p. 983 -995.

60. Гафийчук В. В., Дацко Б. И., Кернер Б. С., Осипов В. В. Микроплазмы в идеально однородных p-i-n-структурах // ФТП. - 1990. - т. 24, в. 4, с. 724 - 730.

61. Гафийчук В. В., Дацко Б. И., Кернер Б. С., Осипов В. В. Спонтанное образование и эволюция локальных областей ударной ионизации в идеально однородных р-п-структурах // ФТП. - 1990. - т. 24, в. 7, с. 1282 - 1290.

62. Добровольский В. Н., Романов А. В., Грязнов С. Б. Самовыключение тока ударной ионизации в р-п-переходе И ФТП. - 1995. - т. 29, в. 8, с. 1453 - 1460.

63. Добровольский В. Н., Пальцев И. Е., Романов А. В. Кратковременное включение микроплазм при напряжении ниже порогового // ФТП. - 1997. - т. 31, N4, с. 509- 510.

64. Кюрегян А. С. Эффект dV/dt при лавинном пробое р-п-переходов // Микроэлектроника. - 1989. - т. 18, в. 1, с. 66-71.

65. Акимов П. В., Грехов И. В., Серёжкин Ю. Н. О задержке лавинного пробоя полупроводниковых диодов // ФТП. - 1972. - т. 6, в. 6, с. 1118 -1120.

66. Nield М. W. and Leek J. Н. A report on the delay time of an avalanche discharge in silicon // J. Appl. Phys. - 1967. - v. 18, p. 185 - 191.

67. Kimura C., Nishizawa J. Turn-on mechanism of a microplasma // Japan. J. Appl. Phys. - 1968. - v. 7, N 12, p. 1453 - 1463.

68. Грехов И. В., Новиков Jl. Н., Палей В. М., Шаповалов В. П. Исследование возможности использования микроплазмы в качестве счётчика фотонов // ФТП. - 1973. - т. 7, в. 5, с. 1010 - 1012.

69. McGruer N. and Reinhard D. К. The effect of photogenerated carriers on the mean time delay for avalanche breakdown in p-n-junctions // Solid - St. Electron. -1979.-v. 23, p. 289-291.

70. Haitz R. H., Goetzberger A. Avalanche noise study in microplasmas uniform junctions // Solid - St. Electron. - 1963. - v. 6, p. 678 - 680.

71. Nuttall К. L and Nield M. W. An investigation into the behavior of trapping centers in microplasmas // Solid - St. Electron. - 1975. - v. 18, p. 13-23.

72. Ferenczi G. Spectroscopy of impurity levels by measuring the microplasma turn on probabilities in GaP/Zn,0/ diodes // Solid - St. Electron. - 1974. - v. 17, N 9, p. 903 -911.

73. Палей В. M., Викулин И. M., Новиков Л. Н. Влияние освещённости на напряжение включения микроплазм// ФТП. - 1972. - т. 6, в. 3, с. 509 - 511.

74. Палей В. М., Викулин И. М., Савченко Н. М. Влияние уровней прилипания на бистабильное состояние микроплазм в германиевых р-п-преходах // ФТП. - 1972. - т. 6, в. 7, с. 1345 - 1349.

75. Палей В. М., Викулин И. М., Новиков JI. Н. Квопросу о релаксационных процессах на уровнях прилипания при бистабильном состоянии микроплазм // ФТП. - 1972. - т. 6. в. 8. с. 1571 - 1575.

76. Oldham W. G., Samuelson R. R.. Antognetti P. Triggering phenomena in avalanche diodes // IEEE Trans. El. Devices. - 1972. - v. ED -19, p. 1056 - 1060.

77. Mclnture R. J. On the avalanche initiation probability of avalanche diodes above the breakdown voltage // IEEE Trans. El. Devices. - 1973. - v. ED - 20, p. 637 -641.

78. Серёжкин Ю. H. О вероятности запуска лавины при пробое р-п-перехода. - ФТП, 1974, т. 8, 29 с. Деп. статья ДЭ - 1120 от 19.04.1974, институт «Электроника».

79. Antognetti P., Oldham W. G. The role of ionization coefficient in the operation of avalanche diodes above breakdown // J. Electron. Mater. - 1975. - v. 4, p. 77 -90.

80. Кюрегян А. С., Серёжкин Ю. H. Новый метод определения коэффициентов ударной ионизации в полупроводниках // ФТП. - 1981. - т. 15, в. 4, с. 689 - 693.

81. Аникин М. М., Вайнштейн С. Н., Левинштейн М. Е., Стрельчук А. М., Сыркин А. Л. Об отрицательном температурном коэффициенте напряжения пробоя в карбидкремниевых р-п-переходах // Письма в ЖТФ. - 1988. - т. 14, в.

б, с. 545 - 547.

82. Акимов П. В., Грехов И. В., Серёжкин Ю. Н. Задержка пробоя микроплазмы высоковольтных кремниевых р-п-переходов // ФТП. - 1970. - т. 4, в. 11, с. 2099-2105.

83. Кюрегян А. С., Шлыгин П. Н. Температурная зависимость напряжения лавинного пробоя р-п-переходов с глубокими уровнями // ФТП. - 1989. - т. 23,

в. 7, с. 1164- 1172.

84. Акимов П. В., Грехов И. В., Серёжкии Ю. Н. Температурная зависимость напряжения лавинного пробоя диодов, изготовленных из кремния с высоким содержанием растворённого кислорода// ФТП. - 1975. - т. 9, в. 4, с. 764 - 767.

85. Астрова Е. В., Волле Е. М., Воронков В. Б., Козлов В. А., Лебедев А. А. Влияние глубоких уровней на пробивное напряжение диодов // ФТП. - 1986. -т. 20, в. 11, с. 2122-2125.

86. Выжигин Ю. В., Грессеров Б. Н., Соболев Н. А. Исследование влияния глубоких уровней на микроплазменный пробой р-п- переходов // ФТП. - 1988. -т. 22, в. 3, с. 536 - 538.

87. Дмитриев А. Г., Наследов Д. Н., Царенков Б. В. Обратная ветвь 1-У-характеристики и пробой р-п-структур при неполной ионизации примесных центров (на примере СаАБ р-п-структур, легированных ) // ФТП. - 1972. - т. 6, в. 2, с. 345 - 352.

88. Гаман В. И., Фукс Г. М. Механизм токопереноса в диодных структурах на основе ОаА8(Мп) при обратном смещении // Изв. вузов СССР, Физика. - 1982. -N2, с. 125.

89. Толбанов О. П., Хлудков С. С. Вольтамперные характеристики арсенид-галлиевых л-у-п-структур, легированных Бе и Сг, в области сильных электрических полей // ФТП. - 1986. - т. 20, в. 11, с. 2072 - 2077.

90. Водаков Ю. А., Демаков К. Д., Калинина Е, В., Мохов Е. П., Рамм М. Г., Холуянов Г. Ф. Электрические свойства структуры р-п-п+ в карбиде кремния, полученной ионным легированием алюминия // ФТП. - 1987. - т.21, в.9, с.1685-1689.

91. Коршунов Ф. П., Марченко И. Г. Особенности изменения температурной зависимости дифференциального сопротивления в области лавинного пробоя, облучённых кремниевых р-п-переходов // ФТП. - 1983. - т. 17, в. 12, с. 2201 -2203.

92. Marchenko I. G. The effect of radiation defects on the differential resistance of p-n-junction during avalanche breakdown // Phys. Status. Solidi. - 1989. - v. 115, N l,p. 39-41.

93. Коршунов Ф. П., Ластовский С. Б., Марченко И. Г. Характеристики электронно-облучённых р-п-переходов в области лавинного пробоя // ФТП. -1994.-т. 28, в. 3, с. 478-481.

94. Кюрегян А. С. Дифференциальное сопротивление р-п-переходов с глубокими уровнями при лавинном пробое // ФТП. - 1987, т. 21, в. 5, с. 941 -944.

95. Гаман В. И. Вольт-амперные характеристики диодных структур на основе арсенида галлия, компенсированного марганцем или железом // Изв. вузов СССР. Физика. - 1983. - N 10, с. 79 - 95.

96. Берг А. Дин П. Светодиоды. - М.: Мир, 1979. - 686 с.

97. Коган Л. М. Полупроводниковые светоизлучающие диоды. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 208 с.

98. Термометр сопротивления платиновый низкотемпературный образцовый вибропрочный ТСПН-5. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ПИ 2.821.029 ТО.

99. Кэмпион П. Дж., Барнс Д. Е., Вильяме А. Практическое руководство по представлению результатов измерений. - М.: Атомиздат, 1979. - 72 с.

100. Зайдель А. Н. Погрешности измерений физических величин. - Л.: Наука, 1985. - 112 с.

101. Берман Л. С., Лебедев А. А. Ёмкостная спектроскопия глубоких центров в полупроводниках. - Л.: Наука, 1981. - 176 с.

102. Айвазян С. А. Статистическое исследование зависимостей. - М.: Металлургия, 1968. - 227 с.

103. Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок. - М.: Мир, 1985. -272 с.

104. Пикус Г. Е. Основы теории полупроводниковых приборов. - М.: Наука, 1965.-448 с.

105. Френкель Я. И. Предпробойное явление в изоляторах и электронных полупроводниках // ЖТФ. - 1938. - т. 5, с. 658 - 686.

106. Булярский С. В., Стратан И. В., Грушко Н. С. Термостимулированные ток и ёмкость структур с областью пространственного заряда, содержащих многоуровневые глубокие центры // ФТП. - 1987. - т. 21, в. 9, с. 1730 - 1732.

107. Царенков Б. В., Гофштейн-Гардт A. JI., Грабов В. М. и др. Температурная зависимость электрических и электролюминесцентных характеристик диодных источников красного света из GaP // Электронная техника, сер. 2. Полупроводниковые приборы. - 1974. - в. 6(88), с. 3 - 7.

108. Зи С. Физика полупроводниковых приборов: кн. 1. - М.: Мир, 1984.-456с.

109. Булярский С. В., Ионычев В. К., Серёжкин Ю. Н. Влияние глубоких центров на статистическую задержку пробоя микроплазмы в GaP: ZnO светодиодах // Межд. конф. Центры с глубокими уровнями в полупроводниках и полупроводниковых структурах. - Ульяновск . - 1997, с. 77 - 78.

110. Ferenczi G. Frequency and temperature dependence of the small signal capacitance of reverse biased GaP/Zn,0/ p-n-junctions // Solid-St. Electron. - 1974. -v. 17, N9, p. 897-902.

111. Булярский С. В., Серёжкин Ю. Н., Ионычев В. К. Генерационно-рекомбинационные процессы в светодиоде на основе GaP:ZnO // Всероссийская научно-техн. конф. Перспективные материалы и технологии для средств отображения информации. - Кисловодск. - 1996, с. 95.

112. Тугов Н. М. и др. Полупроводниковые приборы. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 576 с.

113. Евстропов В. В., Калинин Б. Н., Царенков Б. В. Неклассический термоинжекционный ток в GaP р-п-структурах // ФТП. - 1983. - т. 17, в. 4, с. 599 - 606.

114. Евстропов В. В., Киселёв К. В., Петрович И. Л., Царенков Б. В. Скорость рекомбинации через многоуровневый ( многозарядный ) центр // ФТП. - 1984. -т. 18, в. 5, с. 902-912.

115. Евстропов В. В., Киселёв К. В., Петрович И. Л., Царенков Б. В. Ток, обусловленный рекомбинацией через многоуровневый центр в слое объёмного заряда р-п-структуры // ФТП. - 1984. - т. 18, в. 10, с. 1852 - 1858.

116. Аникин М. М., Евстропов В. В., Попов И. В., Растегаев В. Н., Стрельчук А. М., Сыркин А. Л. Неклассический термоинжекционный ток в карбид-кремниевых р-п-переходах // ФТП. - 1989. - т. 23, в. 4, с. 647 - 650.

117. Ионычев В. К., Кузьмин В. В., Серёжкин Ю. Н. Характеристики микроплазмы в фосфидгаллиевом р-п-переходе // Сборник научных трудов учёных Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарёва. -

1998.-ч. 3, с. 34 -37.

118. Булярский С. В., Серёжкин Ю. Н., Ионычев В. К. Исследование задержки лавинного пробоя в светодиоде на основе СаР: ЪпО И Всероссийская научно-техн. конф. Перспективные материалы и технологии для средств отображения информации. - Кисловодск. - 1996, с. 96.

119. Булярский С. В., Серёжкин Ю. Н., Ионычев В. К. Влияние ловушек на запуск лавины при пробое фосфидгаллиевых р-п-перходов // Письма в ЖТФ-

1999. - т.25, в.5, с.9 - 13.

120. Ионычев В. К., Кузьмин В. В., Серёжкин Ю. Н. Исследование глубоких центров по статистической задержке лавинного пробоя кремниевых р-п-переходов // Сборник научных трудов учёных Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарёва. - 1998. - ч. 3, с. 38 - 40.

121. Гольдман А. Г., Жолкевич Г. А. Стимулированные токи и электролюминесценция. - Киев.: Наукова Думка, 1972. - 197 с.

122. Горбачёв В. В., Спицина Л. Г. Физика полупроводников и металлов. - М.: Металлургия, 1982. - 336 с.

123. Маллер Р., Кейминс Т. Элементы интегральных схем. - М.: Мир, 1989. -630 с.

124. Булярский С. В., Ивенин С. В., Ионычев В. К., Серёжкин Ю. Н. Определение параметров глубоких уровней в р-п-переходах при высокой концентрации глубоких центров // Межд. конф. Центры с глубокими уровнями в полупроводниках и полупроводниковых структурах. - Ульяновск. - 1997, с. 81 - 82.

125. Булярский С. В., Грушко Н. С. Физические принципы функциональной диагностики р-п-переходов с дефектами. - Кишинев, Штиинца, 1992.

126. Ikoma T., Takinawa M. Deep level in GaAs and GaP // Jap. J. Appl. Phys. -1977.-v. 16, p. 223-227.

127. Булярский С. В. Глубокие центры безызлучательной рекомбинации в светоизлучающих приборах. - Кишинёв.: Штиинца, 1987. - 103 с.

128. Коршунов Ф. П., Маркевич В. П., Медведева И. Ф., Мурин JI. И. Об акцепторных уровнях дивакансии в кремнии // ФТП. - 1992. - т. 26, в. 11, с. 2006 - 2009.

129. Берман JI. С. Ёмкостные методы исследования полупроводников. - JI.: Наука, 1972.- 104 с.

130. Engstrom О. and Grimmeiss H. G. Thermal activation energy of the gold-acceptor level in silicon // J. Appl. Phys. - 1975. - v. 46, N 2, p. 831 - 837.

131. Sah С. T. Bulk and interface imperfections in semiconductors // Solid-St. Electron. - 1976. - v. 19, N 12, p. 975 - 990.

132. Cherri C. Space-charge analysis for the admittance of semiconductors junctions with deep impurity levels // Appl. Phys. - 1981. - v. 26, N 3, p. 191 - 202.

133. Георгиу В. Г., Иванов M. Б., Сидоров В. Г., Шлихтов С. Н. Спектроскопия глубоких примесных центров методами стимулированной ёмкости // Зарубеж. электрон. - 1979. - N 8, с. 3 - 26.

134. Miller J. L., Lang D. V., Kimerling L. C. Capacitance transient spectroscopy // Ann. Rev. Mater. Sci. - 1977. - v. 7, p. 377 - 448.

135. Sail С. Т., Rosier L. L. Forbes L.. Tasch A. F.. Tole A. B. Thermal emission rates of carriers at gold centers in silicon // Аюю!. Phvs. Lett. - 1969. - v. 15. N 3. p. 145 - 148.

136. Sah С. Т., Forbes L., Rosier L. L, Tasch A. F. Thermal and optical emission and capture rates and cross sections of electrons and holes at imperfection centers in semiconductors from photo and dark junction current and capacitance experiments // Solid-St. Electron. - 1970. - v. 13, N 8, p. 759 - 788.

137. Берман JI. С. Барьерная ёмкость сплавного диода с глубокими примесями, обменивающимися электронами как с зоной проводимости, так и с валентной зоной // ФТП. - 1970. - т. 4, в. 8, с. 1511 -1516.

138. Берман Л. С. Барьерная ёмкость сплавного диода с глубокими примесями, обменивающимися электронами как с зоной проводимости, так и с валентной зоной, переходные процессы // ФТП. -1971. - т. 5, в. 4, с. 675 - 680.

139. Берман Л. С. Исследование барьерной ёмкости кремниевых диодов с примесью золота в базе // ФТП. - 1972. - т. 6, в. 2, с. 334 - 338.

140. Goto G., Yanagisawa S., Wada О., Takanashi H. An improved method for determining deep impurity levels and profiles in semiconductors // Japan. J. Appl. Phys. - 1974. - v. 13, N7, p. 1127 - 1133.

141. Lang D. V. Deep-level transient spectroscopy. A new method to characterize traps in semiconductors // J. Appl. Phys. - 1974. - v. 45, N 7, p. 3023 - 3032.

142. Булярский С. В., Радауцан С. И. Определение параметров глубоких рекомбинационных центров с помощью модифицированного метода термостимулированной ёмкости// ФТП. - 1981. - т. 15, в. 7, с. 1443 - 1446.