SPECTROSCOPIE DES TRANSITOIRES

DE CAPACITE DES DEFAUTS EN INTERACTION

L. El Mir1*, A. Amlouk1, J. C. Bourgoin2

1Laboratoire de Physique de la Matière Condensée, Faculté des Sciences de Gabès,

Route De Médenine 6029 Gabès, Tunisie

2Laboratoire des Milieux Désordonnés, Université Pierre et Marie Curie, C.N.R.S., UMR 7603,

Tour 22, Case 86, 4 place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05, France

* Corresponding author. E-mail : Lassaad.ELMir@fsg.rnu.tn

Received : 18 June 2002; revised version accepted : 14 November 2002

Abstract

Deep level transient spectroscopy (DLTS) is based on temporal capacitance transients. Using appropriate models, this technique allows one to determine the characteristics of the deep levels in the depletion region. But the present models are unable to explain some experimental results such as the variation of ionization energy with defects concentration. In order to solve this problem, we give a theoretical model, based on Poisson distribution of defects, to describe the DLTS spectrum. The modelization of this effect permits the comparison between the theoretical expression and experimental data, obtained in the case of DX center in GaAlAs alloys.

We shall see that there is a lowering ?EI of ionization energy EI with the concentration of defects which allows us to conclude that the DX potential is indeed of long range. The variation of ?EI versus concentration of defects, which reflects the shape of the potential, confirms that it is approximately coulombic.

Keywords: DLTS; DX center; GaAlAs; ionization energy.

Résumé

La spectroscopie des transitoires de capacité (DLTS) est une technique basée sur l’analyse des transitoires de capacité. Ces derniers ont pour origine l’émission thermique des électrons à partir des défauts. En utilisant le modèle adéquat, on peut déterminer à partir de cette technique quelques caractéristiques des défauts, comme l’énergie d’ionisation des défauts dans la zone de charge d’espace.

Les modèles proposés jusqu’à présent ne permettent pas d’expliquer la variation de l’énergie d’ionisation en fonction de la concentration de défauts. Pour résoudre ce problème nous proposons un modèle où on fait intervenir l’interaction avec les défauts et où la concentration de défauts obéit à la distribution de Poisson.

La simulation des résultats obtenus a permis la comparaison des résultats théoriques aux résultats expérimentaux dans le cas du centre DX dans GaAlAs. Un bon accord a été obtenu qui explique bien la forme du spectre de DLTS.

Mots clés : DLTS; centre DX; GaAlAs; énergie d’ionisation.

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