砷化镓纳米线异质结中电荷复合的映射与点缺陷注入效应
介观与纳米尺度物理
2020-10-13 v1 材料科学
摘要
电子器件对其组成半导体中的缺陷极为敏感，但此前一直无法在块体半导体中定位电子点缺陷。在此，我们应用扫描透射电子显微镜（STEM）电子束诱导电流（EBIC）成像来映射 GaAs 纳米线肖特基二极管中的电子缺陷。使用非损伤性的 80 或 200 kV STEM 加速电压成像，揭示了少数载流子扩散长度在六角纳米线表面附近减小，从而证明该器件的电荷收集效率（CCE）受表面缺陷限制。使用 300 keV STEM 束成像会在 GaAs 中引入空位-间隙（VI，或 Frenkel）缺陷，增加载流子复合并降低二极管的 CCE。我们创建、定位并表征了单次注入事件，确定在距肖特基界面 7 nm 处注入的缺陷使整个纳米线器件的 CCE 普遍降低 10%。因此，可变能量 STEM EBIC 成像既允许对器件的电子-空穴复合分布进行无损映射，也允许定点修改，从而能够开展受控实验以阐明扩展（一维和二维）与点（零维）缺陷对半导体器件性能的影响。
引用
@article{arxiv.2010.05140,
title = {Mapping Charge Recombination and the Effect of Point Defect Insertion in Gallium Arsenide Nanowire Heterojunctions},
author = {Brian Zutter and Hyunseok Kim and William Hubbard and Dingkun Ren and Matthew Mecklenburg and Diana Huffaker and B. C. Regan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.05140},
year = {2020}
}
备注
10 pages, 7 figures