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- ItemGrowth, fabrication, and investigation of light-emitting diodes based on GaN nanowires(Berlin : Humboldt-Universität zu Berlin, 2016) Musolino, MattiaDiese Arbeit gibt einen tiefgehenden Einblick in verschiedene Aspekte von auf (In,Ga)N/GaN Heterostrukturen basierenden Leuchtdioden (LEDs), mittels Molekularstrahlepitaxie entlang der Achse von Nanodrähten (NWs) auf Si Substraten gewachsen. Insbesondere wurden die Wachstumsparameter angepasst, um eine Koaleszierung der Nanodrähte zu vermindern. Auf diese Weise konnte die durch die NW-LEDs emittierte Intensität der Photolumineszenz (PL) um einen Faktor zehn erhöht werden. Die opto-elektronischen Eigenschaften von NW-LEDs konnten durch die Verwendung von Indiumzinoxid, anstatt von Ni/Au als Frontkontakt, verbessert werden. Zudem wurde demonstriert, dass auch selektives Wachstum (SAG) von GaN NWs auf AlN gepufferten Si Substraten mit einer guten Leistungsfähigkeit von Geräte vereinbar ist und somit als Wegbereiter für eine neue Generation von NW-LEDs auf Si dienen kann. Weiterhin war es möglich, strukturierte Felder von ultradünnen NWs durch SAG und thermische in situ Dekomposition herzustellen. In den durch die NW-LEDs emittierten Elektrolumineszenzspektren (EL) wurde eine Doppellinenstruktur beobachtet, die höchstwahrscheinlich von den kompressiven Verspannungen im benachbarten Quantentopf, durch die Elektronensperrschicht verursachten, herrührt. Die Analyse von temperaturabhängigen PL- und EL-Messungen zeigt, dass Ladungsträgerlokalisierungen nicht ausschlaggebend für die EL-Emission von NW-LEDs sind. Die Strom-Spannungs-Charakteristiken (I-V) von NW-LEDs unter Vorwärtsspannung wurden mittels eines Modells beschrieben, in das die vielkomponentige Natur der LEDs berücksichtigt wird. Die unter Rückwärtsspannung aktiven Transportmechanismen wurden anhand von Kapazitätstransientenmessungen und temperaturabhänigigen I-V-Messungen untersucht. Dann wurde ein physikalisches Modell zur quantitativen Beschreibung der besonderen I-V-T Charakteristik der untersuchten NW-LEDs entwickelt.
- ItemElectronic Properties and Structure of Boron–Hydrogen Complexes in Crystalline Silicon(Weinheim : Wiley-VCH, 2021-9-17) De Guzman, Joyce Ann T.; Markevich, Vladimir P.; Coutinho, José; Abrosimov, Nikolay V.; Halsall, Matthew P.; Peaker, Anthony R.The subject of hydrogen–boron interactions in crystalline silicon is revisited with reference to light and elevated temperature-induced degradation (LeTID) in boron-doped solar silicon. Ab initio modeling of structure, binding energy, and electronic properties of complexes incorporating a substitutional boron and one or two hydrogen atoms is performed. From the calculations, it is confirmed that a BH pair is electrically inert. It is found that boron can bind two H atoms. The resulting BH2 complex is a donor with a transition level estimated at E c–0.24 eV. Experimentally, the electrically active defects in n-type Czochralski-grown Si crystals co-doped with phosphorus and boron, into which hydrogen is introduced by different methods, are investigated using junction capacitance techniques. In the deep-level transient spectroscopy (DLTS) spectra of hydrogenated Si:P + B crystals subjected to heat-treatments at 100 °C under reverse bias, an electron emission signal with an activation energy of ≈0.175 eV is detected. The trap is a donor with electronic properties close to those predicted for boron–dihydrogen. The donor character of BH2 suggests that it can be a very efficient recombination center of minority carriers in B-doped p-type Si crystals. A sequence of boron–hydrogen reactions, which can be related to the LeTID effect in Si:B is proposed.