摻雜SnTe之GaSb/GaAs薄膜電､光特性之研究

Abstract

我們研究用分子束磊晶法(MBE) 長銻化鎵摻雜SnTe之薄膜。因傳統拉晶技術無法降 低背景受質濃度（∼１０17 ｃｍ﹣□） ，而一般摻雜來源(source) ie Sn、Si， 無法使p-type，因此銻化鎵一直受限於低位移率；而摻雜SnTe能大幅降低背景受質 濃度（∼１０16 ｃｍ﹣□） ，使銻化鎵的位移率能有效提升。由於銻化鎵之主傳 導帶(Γ-band)與副傳導帶(L-band)之極小值能量差△Ｆ300K為0.095eV，故必須用 two conduction band 理論來解釋並分析所得之實驗值。由於霍爾量測為兩傳導帶 綜合的效應，因此要了解材料真正特性，必須將兩傳導帶效應分開；得到Γ-band 之電子位移率μ□，低溫時μ□近似μH；高溫時μ□大於μH，我們用μ□來研究 材料之位移率。為了改善材料之位移率，了解不同條件下電子位移率之支配機制是 重要的，經由散射理論分析結果：濃度小者（ｎt小於１０17 ｃｍ﹣□），低溫下 雜質散射效應很強，高溫下則是雜質、極化光學及錯位散射三者共同作用。較高濃 度者（ｎt大於１０17 ｃｍ﹣□），雜質散射在77 K至300 K 均為電子位移率之主 要支配者，高溫下由於極光化學及錯位散射效應增強，因此極化光學及錯位散射對 電子位移率也具部份影響。但摻雜度最高者（ｎt大於１０18 ｃｍ﹣□），由於屏 蔽效應的影響，使雜質散射對溫度的關係與錯位散射一樣均為負斜率，故無法準確 估計何者效應強。電性參數的獲得，除了電性量測外，亦可藉由光譜中的電漿頻率 來得到Γ-band 與L-band之電子濃度。我們模擬電漿頻率，其目的在研究Γ-band 、L-band電子濃度與電漿頻率的關係。