Факторы, определяющие профиль пассивации дефектов при введении атомарного водорода в GaAs

Исследованы профили пассивации атомарным водородом электрически и рекомбинационно активных центров в монокристаллическом GaAs методами масс-спектрометрии вторичных ионов (МСВИ) и микрокатодолюминесценции (МКЛ). Рассмотрено влияние на формирование профилей пассивации стехиометрии кристаллов, типа проводимости и концентрации свободных носителей заряда, а также температуры гидрогенизации. По данным МСВИ, у всех исследовавшихся образцов наблюдались профили одного вида, состоявшие из приповерхностной области (до 0.5 мкм) с высокой (до $10^{20}\,\text{см}^{-3}$) концентрацией водорода и низкой скоростью диффузии и «хвоста» диффузионного распределения с существенно большей скоростью диффузии. Для этой области в исследовавшемся интервале температур (${200\div500^{\circ}}$С) определены энергия активации диффузии водорода в GaAs (0.83 эВ) и коэффициент диффузии $D^{*}$ (при $400^{\circ}$С ${D^{*}=6.7\cdot10^{-9}\,\text{см}^{2}/\text{с}}$). Наблюдавшиеся в работе закономерности формирования профилей пассивации в GaAs, по мнению авторов, подтверждают известное предположение о миграции нейтрального межузельного водорода.
Кроме того, в настоящей работе отмечено при введении атомарного водорода полное исчезновение неоднородности МКЛ, связанной с дислокациями в полуизолирующем GaAs. Таким образом, введение атомарного водорода является эффективным средством устранения неоднородности кристалла, связанной с перераспределением электрически и рекомбинационно активных центров вокруг протяженных дефектов.