Ge-GaN deposition: An assistant kMC model

The present work provides a parametric simulation tool to assist the experimental deposition of GaN and Ge-GaN material. For this purpose, a kinetic Monte Carlo (kMC) model was developed and implemented to simulate the deposition, diffusion, and desorption of Ge, Ga, and N and subsequent material growth on GaN (0001). The kMC is a Monte Carlo algorithm that simulates the dynamics of a given on-the-lattice system by computing on-the-fly every event rate. In the present model, the deposition rates were computed by means of the collision theory and the diffusion and desorption rates were calculated with the usual Arrhenius form based on knowledge of the activation energies and the local energy configuration. Ge diffusion energies as well as experimental deposition conditions were simulated to investigate their impact on the resulting Ge-GaN layers. Proposed kMC model outcomes, which are consistent with the observed experimental results, are discussed in detail and conclusions are provided.Fil: Ferreyra, Romualdo Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias Físicas. - Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Ciencias Físicas; ArgentinaFil: Quiroga, Matías Abel Oscar. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentin

Effect of annealing conditions on the optical properties and surface morphologies of (201)-oriented β-Ga2O3 crystals

The bulk properties of β-Ga2O3 are sensitive to temperature and atmosphere; therefore, suitable annealing conditions are required. This study was performed to investigate the effects of annealing conditions on the (201) surface of β-Ga2O3 crystal using atomic force microscopy, optical transmission/ luminescence spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy. Annealing was performed in air and in evacuated glass capsules at different temperatures. After annealing at 900 ◦C in air, the sample became a colorless insulator, and faceting was observed. On the other hand, sample decomposition was observed after annealing in the evacuated capsules. While, after annealing at 300 ◦C in air, step-terrace formation was observed. With increase of the annealing temperature, faceting was observed after annealing at 600 ◦C exposing the (100) and (001) surfaces. These results demonstrate the need for optimized annealing conditions for different surface orientations to obtain desirable β-Ga2O3 surfaces for heterointerfaces.Fil: Okada, Arifumi. Kyoto Institute of Technology; JapónFil: Nakatani, Masahiro. Kyoto Institute of Technology; JapónFil: Chen, Lei. Kyoto Institute of Technology; JapónFil: Ferreyra, Romualdo Alejandro. Kyoto Institute of Technology; Japón. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias Físicas. - Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Ciencias Físicas; ArgentinaFil: Kadono, Kohei. Kyoto Institute of Technology; Japó

Degradation in InAlN/AlN/GaN heterostructure field-effect transistors as monitored by low-frequency noise measurements: Hot phonon effects

Low-frequency noise technique was applied to analyze performance of nearly lattice-matched InAlN/AlN/GaN heterostructure field-effect transistors and their degradation caused by electrical stress. Nearly identical devices from the same wafer have undergone a 7 h DC electrical stress at a fixed DC drain bias of V DS = 20 V and different gate biases. We noted up to 32 dB/Hz higher low-frequency noise for stressed devices over the entire frequency range of 1 Hz-100 kHz. The measurements showed the minimum degradation at a gate-controlled two-dimensional electron gas density of 9.4 × 10 12 cm -2. This result is in good agreement with the reported stress effect on drain-current degradation and current-gain-cutoff-frequency measurements and consistent with the ultrafast decay of hot-phonons due to the phonon-plasmon coupling. © 2011 American Institute of Physics.Fil: Kayis, C.. Virginia Commonwealth University; Estados UnidosFil: Ferreyra, Romualdo Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Virginia Commonwealth University; Estados UnidosFil: Wu, M.. Virginia Commonwealth University; Estados UnidosFil: Li, Xiaolin. Virginia Commonwealth University; Estados UnidosFil: Ozgur, U.. Virginia Commonwealth University; Estados UnidosFil: Matulionis, A.. Center for Physical Science and Technology; LituaniaFil: Morkoç, H.. Virginia Commonwealth University; Estados Unido

La fotoconductividad como un fenómeno de transmisión de partículas: Aplicaciones para la caracterización de materiales semiconductores

Se puede considerar a la conducción eléctrica en una muestra semiconductora como el flujo de partículas a través de un medio activo. A partir del enfoque de la conducción como un problema de transmisión de partículas, es posible obtener expresiones simples y cerradas para los coeficientes de transporte en un modelo bipolar de un semiconductor homogéneo en condiciones de estado no estacionario. Estos coeficientes simplifican el cálculo de la conductividad en función del tiempo y la evaluación de fenómenos de transporte resultantes de múltiples procesos. Cabe destacar que estos coeficientes son independientes de las dimensiones de la muestra y, por lo tanto, adecuados para el caso macroscópico. Debido a la simplicidad de las expresiones, la metodología propuesta facilita el tratamiento de múltiples procesos de absorción y generación de portadores de carga. Esto permite calcular la conductividad variable de muestras sometidas a diferentes condiciones de transporte. Un caso típico es el de una muestra fotoconductora iluminada con radiación de la frecuencia adecuada. Una aplicación importante de esta formulación es que se puede utilizar para la caracterización de muestras fotoconductoras de mediciones de transporte y para la validación de modelos de estructura de banda. Como un ejemplo, utilizamos este método para analizar la foto-respuesta de una película delgada de beta-Ga2O3, obteniendo estimaciones para movilidades de electrones y huecos, secciones transversales de recombinación y captura de portadores por defectos, concentraciones de defectos y densidad de estados de las bandas.Fil: Figueroa, C. M.. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Física del Noroeste Argentino. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet Noa Sur. Instituto de Física del Noroeste Argentino; ArgentinaFil: Ferreyra, Romualdo Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín; ArgentinaFil: Marín Ramírez, Oscar Alonso. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Física del Noroeste Argentino. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet Noa Sur. Instituto de Física del Noroeste Argentino; ArgentinaFil: Straube, Benjamin. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Física del Noroeste Argentino. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet Noa Sur. Instituto de Física del Noroeste Argentino; ArgentinaFil: Vega, Nadia Celeste. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Física del Noroeste Argentino. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet Noa Sur. Instituto de Física del Noroeste Argentino; ArgentinaFil: Brizuela, Horacio Guillermo. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Física del Noroeste Argentino. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet Noa Sur. Instituto de Física del Noroeste Argentino; Argentina107a Reunión de la Asociación Física ArgentinaBarilocheArgentinaAsociación Física Argentin

Outstanding reliability of heavy ion irradiated AlInN/GaN on silicon HFETs

AlInN/GaN heterostructure field-effect transistors (HFETs) grown on silicon withstand irradiation with 75-MeV sulfur ions up to fluences of 5.5 times 10 ^{13} ions/cm2. The static transistor operation characteristics of the devices exhibit a shift of the threshold voltage and a decrease in the saturation and the OFF-state current. Microphotoluminescence spectroscopy reveals a decrease in the electron carrier density in the channel region. Simulations were performed to model the damage caused to the devices assuming the generation of acceptor-like defects upon irradiation. It turns out that the degradation depends on the thickness of the buffer layer. Therefore, we propose the reduction in the thickness of the buffer layer as a way to increase the radiation tolerance of HFETs.Fil: Vega, Nahuel Agustín. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Dadgar, Armin. Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg; AlemaniaFil: Strittmatter, Andre. Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg; AlemaniaFil: Challa, Seshagiri R.. Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg; AlemaniaFil: Ferreyra, Romualdo Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias Físicas. - Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Ciencias Físicas; ArgentinaFil: Kristukat, Christian. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Muller, Nahuel A.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; ArgentinaFil: Debray, Mario Ernesto. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; ArgentinaFil: Schmidt, Gordon. Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg; AlemaniaFil: Witte, Hartmut. Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg; AlemaniaFil: Christen, Jurgen. Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg; Alemani