On the determination of the carrier concentration in large-grain polycrystalline InP, GaAs, and GaP by Hall effect measurements

Abstract

Hall and conductivity measurements are performed in a wide temperature region on large-grain polycrystalline samples of n-InP, n- and p-GaAs as well as n- and p-GaP. The feasibility of Hall measurements at a given temperature depends mainly on the height ΦB of the grain boundary potential barriers and on the average grain size. Measurements at room temperature are possible on large-grain material (average grain size 0.2 to 1 mm) for ΦB ≦ 0.4 eV. For greater barrier heights elevated temperatures are necessary. If the Hall coefficient is measurable than it yields an effective carrier concentration for the polycrystalline sample which agrees well with the carrier concentration in the bulk of the grains. Hall- und Leitfahigkeitsmessungen werden an grobkristallinen Proben von n-InP, n- und p-GaAs sowie n- und p-GaP in einem breiten Temperaturbereich durchgefuhrt. Die Durchfuhrbarkeit von Hallmessungen bei einer bestimmten Temperatur hangt hauptsachlich von der Hohe ΦB der Korngrenzen-Potentialbarrieren sowie von der mittleren Korngrose ab. Messungen bei Raumtemperatur sind an grobkristallinem Material (mittlere Korngrose 0,2 bis 1 mm) moglich fur ΦB ≦ 0,4 eV. Bei groseren Barrierenhohen sind hohere Temperaturen erforderlich. Wenn der Hallkoeffizient mesbar ist, dann stimmt die daraus ermittelte effektive Tragerkonzentration der polykristallinen Probe gut mit der Tragerkonzentration in den Kristalliten uberein.