Thermochemical Model Applied to a Deep-Level Defect in GaP

Abstract

It is shown that thermochemical considerations may contribute to the identification of deeplevel defects. A model of point defect equilibria in GaP is presented to explain the properties of an electron trap typical of n-type material. Central to the model is the formation of a complex involving group-VI donor element and gallium vacancy on nearest-neighbour lattice sites. The experimental results concerning the deep level confirm fully the model predictions. Moreover, mass-action constants of certain defect reactions in GaP are derived in accord with quite different studies. Thus, it can be concluded that it is likely this defect pair which causes the deep level in GaP. Es wird in dieser Arbeit versucht, mit Hilfe thermochemischer Überlegungen zur Natur von tiefen Störstellen Aussagen zu erhalten. Um die Eigenschaften einer für n-leitendes GaP-Material typischen Elektronenhaftstelle erklären zu können, wird ein Punktdefekt-Modell aufgestellt, das als wesentliches Merkmal die Bildung eines Komplexes enthält. Der Komplex besteht aus einem Donatoratom auf Phosphorplatz und einer Gallium-Leerstelle als nächstem Nachbarn. Die Modell-Aussagen werden durch die experimentellen Resultate bestätigt, so daß geschlossen werden kann, daß wahrscheinlich ein solches Defektpaar das tiefe Niveau im GaP verursacht. Die experimentellen Daten gestatten weiterhin, für gewisse Defektreaktionen in GaP die entsprechenden Gleichgewichtskonstanten anzugeben.