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- W2065223132 abstract "Double injection is discussed for semiconductors heavily doped with deep recombination centers which act both as acceptors and donors. The current-voltage characteristics are derived using a generalization of the method due to Lampert for long structures in which diffusion can be neglected. Thermal emission from the traps and trapped space-charge effects are included. The resulting j-V curve shows in order of increasing current the following general features: an Ohmic regime, a low injection square law related to thermal emission, a negative resistance regime, a high injection square law, and finally a space-charge-limited cube law. A complete computer solution for the case of gold-doped silicon is given. Simple power laws for the various regimes, derived using the quasineutrality approximation, are found to agree well with the numerical solution. An expression is obtained for the voltage at the threshold of the negative resistance, and the effects of field dependent mobility are discussed quantitatively. Experimental results are presented for long (∼100 μm) gold-doped (∼1016 cm−3) silicon p-i-n structures. The devices are fabricated from high purity n-type silicon, and large area alloy junctions are used. Pulsed I–V measurements at room temperature show an Ohmic regime, a square-law regime, and a negative resistance regime. These data are found to agree quantitatively with the theoretical calculations up to and including the onset of the negative resistance. In particular a strong temperature dependence is observed in the low injection square-law regime, which is different from that found in the Ohmic regime. This difference is explained in terms of the level structure of the gold impurity. The current for voltages above the onset of the negative resistance is approximately two orders of magnitude below the theoretical predictions. This indicates that filamentary conduction is probably occurring. La double injection pour semi-conducteurs fortement dopé avec centres de recombinaison profonds qui fonctionnent à la fois comme accepteurs et donneurs est discutée. Les caractéristiques de courant par rapport à la tension sont déduits en se servant d'une généralisation de la méthode de Lampert pour longues structures dans lesquelles la diffusion peut être négligée. Les émissions thermales des trappes et les effets de charges d'espace capturées sont inclus. La courbe j-V résultante montre, en ordre de courants montants, les caractéristiques suivantes: un régime ohmique, une loi carrée d'injection basse en rapport avec des émissions thermales, un régime en résistance négative, une loi carrée d'injection haute, et enfin, une loi cubique limitée en charge d'espace. Une résolution complète par ordinateur est donnée pour le cas de silicium dopéà l'or. Des lois exponentielles simples pour les régimes divers, déduits de l'approximation de quasi-neutralité, s'accordent bien avec la résolution numérique. Une expression est obtenue pour la tension au début de la résistance négative et les effets de la mobilité en fonction de champs sont discutés quantitativement. Les résultats expérimentaux sont présentés pour des longues (∼100 μm) structures p-i-n de silicium dopéà l'or (∼1016 cm−3). Les dispositifs sont fabriqués avec de silicium de haute pureté du type n et des jonctions alliées à grandes surfaces sont utilisées. Les mesures pulsées de la courbe I–Và température ambiente montrent un régime ohmique, un régime en lois carrée et un régime en résistance négative. Ces données s'accordent quantitativement avec les calculs théoriques jusqu'à et y compris le début de la résistance négative. En particulier, on note un rapport fort avec la température dans le régime en loi carrée d'injection basse qui se distingue de celle trouvée dans le régime ohmique. Cette divergence s'explique au point de vue de la structure de niveau de l'impureté d'or. Le courant pour les tensions au-dessus du début de la résistance négative est environs deux ordres de grandeur endessous des prévisions théoriques. En toute probabilité ceci signifie qu'il y a conduction filamenteuse. Doppelinjektion in stark mit tiefliegenden Rekombinationszentren dotierten Halbleitern, in denen die Zentren sowohl als Akzeptoren als auch Donatoren wirken können, wird diskutiert. Die Strom-Spannung Kennlinien werden abgeleitet mit Hilfe einer Verallgemeinerung der Methode nach Lampert, gültig für lange Strukturen in denen Diffusion vernachlässigt werden kann. Thermische Emission von Zentren und die damit verbundenen Raumladungseffekte sind eingeschlossen in dieser Verallgemeinerung. Die resultierende j-V Kennlinie zeigt die folgenden generellen Merkmale mit ansteigendem Strom: ein ohmsches Regime, eine bei niedriger Injektion quadratische Abhängigkeit verbunden mit thermischer Emission, ein negativer Widerstandsbereich, eine bei höherer Injektion quadratische Abhängigkeit und endlich eine raumladungsbegrenzte kubische Abhängigkeit. Eine vollständige Computerlösung für den Fall von golddotiertem Silizium ist gegeben. Es wird gefunden, dass einfache potenzabhängige Gesetze für die verschiedenen Bereiche, erhalten durch die Quasineutralitätsannäherung, gute Übereinstimmung mit der numerischen Lösung geben. Ein Ausdruck für die Spannung am Beginn des negativen Widerstandes wird erhalten und die Effekte der feldabhängigen Beweglichkeit werden quantitativ diskutiert. Experimentelle Ergebnisse für lange (∼100 μm) golddotierte (∼1016 cm−3) p-i-n Siliziumdioden werden berichtet. Die Strukturen sind aus hochreinem n-Silizum hergestellt und grossflächige Legierungskontakte werden benutzt. Pulsierte I–V Messungsergebnisse bei Raumtemperatur zeigen einen ohmschen Bereich, einen Bereich quadratischer Abhängigkeit und einen negativen Widerstandsbereich. Diese Ergebnisse zeigen quantitative Übereinstimmung mit den theoretischen Berechnungen bis zu Beginn des negativen Widerstandes und schliesen diesen Punkt ein. Im besonderen wird eine starke Temperaturabhängigkeit im Bereich quadratischer Abhängigkeit beobachtet, die verschieden ist von der im ohmschen Bereich gefundenen. Dieser Unterschied wird erklärt anhand der Energieniveaustruktur der Goldstörstellen. Der Strom bei Spannungen höher als die dem Beginn des negativen Widerstandes entsprechenden ist ungefähr zwei Grössenordnungen kleiner als der theoretisch berechnete Dieses zeigt, dass wahrscheinlich filamentartige Stromleitung stattfindet." @default.
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