رسانندگی الکتریکی حاملین بار در نیمرسانای گالیوم آرسناید آلاییده با Cr و Co مورد استفاده در سلول های خورشیدی و آشکارسازهای فیبر نوری

محورهای موضوعی : انرژی های نو

حسن خالقی ¹ (دانشگاه آزاد اسلامی واحد سمنان)

تاریخ دریافت : 1395/09/14 تاریخ پذیرش : 1395/09/17 تاریخ انتشار : 1393/09/01

کلید واژه: نیمرسانا, سلول های خورشیدی, رسانندگی الکتریکی,

چکیده مقاله :

گالیوم آرسناید ترکیبی از عنصرهای گروه‌های III-V جدول تناوبی عناصر است. گالیوم آرسناید در ساختاری بلوری مشهور به zinc blende متبلور می‌شود. این ساختار به ساختار شبکه‌ی بلوری الماس بسیار شبیه است، اما در الماس فقط یک نوع اتم (کربن) وجود دارد در حالی که در این ماده هر موضع اتمی به تناوب توسط یکی از اتم‌های آرسنیک یا گالیوم اشغال می‌شود. از این نیمرسانای استفاده‌ی گسترده‌ای در تکنولوژی و ساخت قطعات نیمرسانا مانند مدارهای مجتمع، دیودهای مادون قرمز، دیودهای لیزری و سلول های خورشیدی می شود از این جهت مطالعه‌ی خواص آن حایز اهمیت است.در این مقاله رسانندگی الکتریکی نیمرسانای GaAs از نوع p مورد مطالعه قرار گرفته است. نمونه های تحت بررسی که شامل دو نمونه نیمرسانایی GaAs هستند به ترتیب با عناصر Cr وCo آلاییده شده اند. این ناخالصی ها ناهمگنی زیادی را در شبکه‌ی GaAs به وجود می‌آورند و از این لحاظ مکانیزم پراکندگی خاصی را برای حاملین بار در GaAs ایجاد می‌کنند. در این کار تجربی رسانندگی الکتریکی حاملین در گستره‌ی دمایی (400-100) درجه‌ی کلوین برای هر دو نمونه مذکور مورد بررسی قرار گرفته است. به دلیل بزرگ بودن گاف انرژی GaAs، در بازه‌ی دمایی فوق رسانش از نوع رسانش غیرذاتی است.

چکیده انگلیسی:

Gallium arsenide is a compound of the elements gallium and arsenic. It is a III-V direct band gap semiconductor with a zinc blende crystal structure. GaAs is used in the manufacture of devices such as microwave frequency integrated circuits, monolithic microwave integrated circuits, infrared light-emitting diodes, laser diodes, solar cells and optical windows. GaAs is often used as a substrate material for the epitaxial growth of other III-V semiconductors including: Indium gallium arsenide, aluminum gallium arsenide and others. From this view point, study of the electronic properties of GaAs single crystals is of prime importance. In this experimental work, electrical conductivity 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.