Verbindungshalbleiter
Welche Kombination aus Hauptgrund und Gegenmaßnahme ist richtig, weshalb mit Magnesium dotiertes GaN aus dem MOCVD-Verfahren unmittelbar nach dem Wachstum hochohmig ist und nicht p-leitend wird?
- AMg verdampft und verschwindet, daher wird mehr Mg zugegeben
- BWasserstoff bindet an Mg und inaktiviert den Akzeptor, daher wird durch Wärmebehandlung in Stickstoff oder Elektronenbestrahlung aktiviert
- CGaN ist ein Isolator, daher ist eine p-Dotierung unmöglich
Antwort und Erläuterung anzeigen
Antwort: B. Wasserstoff bindet an Mg und inaktiviert den Akzeptor, daher wird durch Wärmebehandlung in Stickstoff oder Elektronenbestrahlung aktiviert
Aus Ausgangsstoffen des MOCVD-Prozesses wie Ammoniak stammender Wasserstoff bindet an Mg und bildet Mg-H-Komplexe, sodass der Akzeptor nicht wirkt. 1989 gelang Hiroshi Amano und Mitarbeitern die p-Leitung durch Elektronenbestrahlung, und 1992 fanden Shuji Nakamura und Mitarbeiter ein für die Massenfertigung geeignetes Verfahren, den Wasserstoff durch Wärmebehandlung (Tempern) bei etwa 700 °C in Stickstoff auszutreiben. Mit der Aufklärung, dass Wasserstoff die Ursache ist, schritt die praktische Umsetzung blauer LEDs und Laser mit einem Schlag voran.