GaPにおける酸素供与体の光容量特性研究 II. 捕捉断面積

パルス光容量測定により、GaP中の酸素中心が2つの電子を深く捕捉できることが証明され、さらにこの中心が孤立した酸素供与体であるという強力な証拠が提供されている。酸素による電子の捕捉速度と、酸素に束縛された電子と正孔との再結合速度の測定が示される。これらの速度は、光容量法の修正を用いて決定された。酸素供与体は特定の電荷状態で準備され、ダイオードの減耗層内で、ダイオードバイアス電圧の適切なパルスに起因する捕捉された電荷の変化が光容量により研究された。このようにして、興味のある捕捉および再結合プロセスは常に中性材料の中で発生した。296 Kにおける電子の捕獲断面積はn型材料で₍₁210^-18 cm^2, ₍₂110^-19 cm^2、p型では₏₁410^-21 cm^2, ₏₂>410^-17 cm^2であることがわかった。（下付き文字は一電子状態と二電子状態を示す。）p型GaPにおける束縛電子の寿命はp= (2.50.7) 10^17 cm^-3で₏₁46、₏₂<5 nsecである。第2電子は中心に残る第1電子とともに、オージェ効果なしに正孔と再結合する。この遷移速度は非常に速く、非放射的であるに違いない。これらの事実は、電子が以前に発見されたように価電子帯のすぐ上にレベルを持っていることと一致している。₍₁として、13 nsecのマイノリティキャリア寿命、O供与体密度2.8 10^16 cm^-3、以前に報告された最大O濃度を使用して計算すると、p型材料中の再結合電流の約1.5%のみがOを介していることがわかった。