مطالعه تحرک پذیری حاملین بار در نیمرسانای گالیوم آرسناید آلاییده با Cr و Co مورد استفاده در سلول های خورشیدی شاتلهای فضایی

محورهای موضوعی : انرژی های نو

حسن خالقی ¹

1 - دانشگاه آزاد اسلامی واحد سمنان

تاریخ دریافت : 1395/03/31 تاریخ پذیرش : 1395/04/02 تاریخ انتشار : 1392/09/01

کلید واژه: نیمرسانا, تحرک پذیری, سلول های خورشیدی,

چکیده مقاله :

گالیوم آرسنید نیمرسانایی از ترکیب ستون های III-V جدول تناوبی است. این نیمرسانا دارای گاف مستقیم eV 1/42 در دمای اتاق می باشد و از آن استفاده‌ی گسترده‌ای در تکنولوژی و ساخت قطعات نیمرسانا مانند سلول های خورشیدی می شود از این جهت مطالعه ی خواص آن حایز اهمیت است.در این مقاله خواص ترابردی نیمرسانای GaAs از نوع p مورد مطالعه قرار گرفته است. نمونه های تحت بررسی که شامل دو نمونه نیمرسانای GaAs هستند به ترتیب با عناصر Cr وCo آلاییده شده اند. این ناخالصی ها ناهمگنی زیادی را در شبکه ی GaAs به وجود می آورند و از این لحاظ مکانیزم پراکندگی خاصی را برای حاملین بار در GaAs ایجاد می‌کنند. در این کار تجربی تحرک پذیری حاملین در گستره ی دمایی (400-100) درجه ی کلوین برای هر سه نمونه مذکور مورد بررسی قرار گرفته است. به دلیل بزرگ بودن گاف انرژی GaAs، در بازه ی دمایی فوق رسانش از نوع رسانش غیرذاتی است. با بررسی منحنی های تحرک پذیری حاملها بر حسب دما مشخص شد دو نوع پراکندگی شامل پراکندگی یونی و پراکندگی شبکه ای در نمونه ها دارای اهمیت هستند. به طوری که در دماهای پایین پراکندگی یونها ناخالصی و در دماهای بالا پراکندگی شبکه ای حاکم است.

چکیده انگلیسی:

GaAs is a binary III-V compound semiconductor in the periodic table. Having a direct energy gap of 1.42 eV at room temperature, GaAs is one of the widely used semiconductors in the technology and creation of solid state electronic devices such as solar cells. From this view point, study of the electronic properties of GaAs single crystals is of prime importance. In this experimental work, transport properties of two kinds of p-type GaAs samples each doped with Cr and Co have been studied in the wide temperature range (100-400) K. Apart from temperature dependency of mobility of charge carriers also different predominant scattering mechanisms occurring in these crystals have been given. Analysis of the temperature dependency of mobility, shows that, two kinds of scattering mechanisms namely, ionic and lattice scatterings are the dominant mechanisms at low and high temperatures, respectively.