EBIC characterization of bulk GaAs. Temperature dependence of the diffusion length and of the space-charge region width

EBIC charge collection efficiency curves as a function of beam accelerating voltage are recorded at 300 and 77 K from a n-type GaAs bulk specimen. The influence of the generation function on parameters determination, such as diffusion length, L, and doping level are discussed as well as the accuracy of the method. Experimental curves are well fitted when recombination in the space-charge region (SCR) is assumed, and when the appropriate generation function is introduced in the calculations. From the decrease of L with temperature, which is area dependent, it is suggested that L is controlled by deep levels at 300 K and by shallow levels at 77 K. A deviation of the curves is observed when recorded at 77 K by decreasing the accelerating voltage. This is explained by the presence of a double deep level in the SCR, whose ionisation state is modified during the experiment. Nous presentons des courbes d'efficacite de collecte EBIC en fonction de la tension d'acceleration. Les courbes ont ete enregistrees a 300 et 77 K sur un echantillon massif de GaAs type n. Nous montrons que la fonction de generation introduite dans les calculs influe sur la determination des parametres, a savoir la longueur de diffusion et le dopage. Nous discutons egalement de la precision de la methode. Les courbes experimentales sont bien ajustees lorsque l'on tient compte d'une recombinaison dans la zone de charge d'espace (SCR), et lorsque la fonction de generation appropriee est utilisee. La longueur de diffusion L diminue avec la temperature, de facon differente suivant la zone etudiee. Nous suggerons que L est controllee par les niveaux profonds a 300 K et par les niveaux non profonds a 77 K. Nous avons observe une deviation des courbes de collecte a 77 K lorsque l'enregistrement est fait en diminuant l'energie incidente. Cette deviation pourrait ětre due a la presence, dans la SCR, d'un niveau profond dont l'etat d'ionisation est modifie au cours de l'experience.