Effect of ammonia vapors on the breakdown characteristics of si and gaas p-n junctions

Ptashchenko, O. O.; Ptashchenko, F. O.; Gilmutdinova, V. R.; Dovganyuk, G. V.

I - V characteristics of forward and reverse currents in GaP p - n-junctions were measured in air, in air with ammonia vapors at several partial pressures of NH3, as well as in air after ammonia vapors treatment. The influence of adsorbed ammonia molecules on the forward current is explained by such processes: formation of a surface conducting channel in GaP, caused by the electric field of ammonia ions, which are located on the external side of the natural oxide layer; double injection into this channel; destroying of the conducting channel at high injection levels. Laser ellipsometry showed that the refractivity of the oxide layer on GaP is not changed by ammonia vapors treatment, while the thickness of this layer increases. Atomic force microscope investigation demonstrated that the ammonia vapors modify the morphology of the oxide layer.Досліджено ВАХ прямого та зворотного струмів (ПЗС) у кремнієвих p - n переходах у повітрі, у повітрі за наявності парів аміаку за різних значень парціального тиску NH3, а також у повітрі після обробки в парах аміаку. Вплив адсорбованих молекул аміаку на прямий струм пояснено такими процесами: зростанням інтенсивності поверхневої рекомбінації, зумовленим електричним полем іонів аміаку, локалізованих на зовнішній поверхні шару власного оксиду; стравлюванням частини поверхневих рекомбінаційних центрів. Зміни ПЗС є оборотними, так що кремнієві p - n переходи можна використовувати як сенсори парів аміаку.Досліджено вплив парів аміаку в навколишній атмосфері на вольт-амперні характеристики прямого та зворотного струмів у p - n переходах на основі InGaN. Характеристики додаткового поверхневого струму, обумовленого адсорбцією іонів NH3, пояснено на базі моделі, що враховує утворення поверхневого провідного каналу в електричному полі вказаних іонів. Перевагами p - n переходів на основі InGaN як сенсорів парів аміаку є висока чутливість, низькі фонові струми, витягнута лінійна область вольт-амперної характеристики.Исследовано влияние паров аммиака и воды на вольтамперные характеристики обратных токов в p - n переходах на основе Si и GaAs. В большинстве исследованных образцов пары аммиака и воды уменьшают напряжение пробоя. На некоторых образцах наблюдался обратный эффект. Это различие обусловлено доминированием различных поверхностных центров, имеющих донорные либо акцепторные свойства. Некоторые p - n переходы имеют фиксированное напряжение пробоя независимо от присутствия паров аммиака и воды. Такое поведение обусловлено локализацией пробоя в объеме кристалла в таких образцах. Таким образом, влияние паров аммиака на напряжение пробоя дает информацию о локализации пробоя и о зарядовом состоянии поверхностных центров.


	Наукова періодика України		Фотоэлектроника