CARRIER RECOMBINATION PROPERTIES IN LOW-TEMPERATURE-GROWN AND ION-IMPLANTED GaAs ^∗
A. Geižutis^a, R. Adomavičius^a, A. Urbanowicz^a, K. Bertulis^a, A. Krotkus^a, H.H. Tan^b, and C. Jagadish^b
aSemiconductor Physics Institute, A. Goštauto 11, LT-01108 Vilnius, Lithuania
E-mail: andrejus@opel2.pfi.lt
^bDepartment of Electronic Materials Engineering, Research School of Physical Sciences and Engineering, The Australian
National University, Canberra, ACT 0200, Australia

Received 29 June 2005

Electron and hole trapping times, electron mobilities were investigated in low-temperature-grown GaAs (LTG GaAs) and GaAs crystals implanted by four different ion species. Optical pump – THz probe and recently developed optical pump – mid-IR probe techniques have been used in these experiments. Recombination parameters of the investigated materials were estimated in point of view of possible applications of these materials in THz radiation devices. It has been concluded that LTG GaAs is preferable material for pulse THz applications because of its shorter electron trapping times and higher electron mobility. However, the hole trapping time in ion-implanted material is shorter than in LTG GaAs, making it a suitable for devices working in cw-mode, e. g. THz photomixers. The shortest carrier trapping times and the largest electron mobility were found for O-implanted GaAs.

KRŪVININKŲ REKOMBINACIJOS SAVYBĖS ŽEMOJE TEMPERATŪROJE IŠAUGINTAME IR JONAIS IMPLANTUOTAME GaAs
A. Geižutis^a, R. Adomavičius^a, A. Urbanowicz^a, K. Bertulis^a, A. Krotkus^a, H.H. Tan^b, C. Jagadish^b
aPuslaidininkių fizikos institutas, Vilnius, Lietuva
^bAustralijos nacionalinis universitetas, Kanbera, Australija

Išmatavome elektronų ir skylių pagavimo trukmes bei elektronų judrį žemoje temperatūroje augintame GaAs (ŽT-GaAs) bei GaAs kristaluose, implantuotuose As, Ga, Si, O jonais. Eksperimentuose buvo naudojamos optinio žadinimo - terahercino zondavimo ir optinio žadinimo - infraraudonųjų spindulių zondavimo metodikos. Tirtų medžiagų rekombinacijos parametrai buvo įvertinti, atsižvelgiant į šių medžiagų pritaikymą THz emiteriuose.
Darome išvadą, kad ŽT-GaAs dėl trumpesnių elektronų pagavimo trukmių ir didesnio judrio labiausiai tinka THz pritaikymams. Kita vertus, jonais implantuotų medžiagų skylių pagavimo trukmės trumpesnės negu ŽT-GaAs. Ši savybė leistų naudoti implantuotas medžiagas nuostoviosios veikos prietaisuose, pavyzdžiui, THz optiniuose maišytuvuose. Iš visų implantuotų medžiagų trumpiausiomis krūvininkų pagavimo trukmėmis ir didžiausiu elektronų judriu pasižymėjo deguonimi implantuotas GaAs.