Terahertzová vodivost nositelů náboje v polovodičích

Abstract

In this thesis, we investigate the conductivity spectra of samples of weakly doped gal- lium arsenide in the terahertz region as a function of temperature. These are silicon-doped gallium arsenide of type N and zinc-doped gallium arsenide of type P. The temperature dependence in the terahertz region for these materials has not yet been described in the literature. We observe conductivity maxima corresponding to the admixture energies in the forbidden band. We use the Drude-Lorentz model to process the data. We achieve a good fit of the measured data. The carrier concentration at room temperature corre- sponds to the nominal value. The relaxation time and high-frequency permittivity match the tabulated values. The oscillator frequency for the N type approximately matches the admixture energy. For the P type, this value is outside the measured range and only the rise to this maximum is seen. 1

V této práci zkoumáme spektra vodivosti vzorků slabě dotovaného galium arsenidu v terahertzové oblasti v závislosti na teplotě. Jedná se o křemíkem dotovaný Galium arsenid typu N a zinkem dotovaný galium arsenid typu P. Teplotní závislost v terahert- zové oblasti pro tyto materiály nebyla dosud v literatuře popsána. Pozorujeme maxima vodivosti, která odpovídají energiím příměsových hladin v zakázeném pásu. Ke zpraco- vání dat využíváme Drude-Lorentzův model. Dosáhli jsme dobrého fitu naměřených dat. Koncentrace nositelů při pokojové teplotě odpovídá nominální hodnotě. Relaxační čas a vysokofrekvenční permitivita odpovídají tabelovaným hodnotám. Frekvence oscilátoru pro N typ přibližně odpovídá energii příměsové hladiny. Pro P typ je tato hodnota mimo měřený rozsah a vidíme pouze stoupání k tomuto maximu. 1