Diffusion of Be, Co and Mn impurities in compound semiconductors and glassy carbon studied by the modified radiotracer technique

Show simple item record

dc.contributor Helsingin yliopisto, matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, fysiikan laitos fi
dc.contributor Helsingfors universitet, matematisk-naturvetenskapliga fakulteten, institutionen för fysik sv
dc.contributor University of Helsinki, Faculty of Science, Department of Physics en
dc.contributor.author Koskelo, Otso fi
dc.date.accessioned 2010-12-01T08:14:19Z
dc.date.available 2010-12-10 fi
dc.date.available 2010-12-01T08:14:19Z
dc.date.issued 2010-12-20 fi
dc.identifier.uri URN:ISBN:978-952-10-5988-9 fi
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10138/23645
dc.description.abstract The main method of modifying properties of semiconductors is to introduce small amount of impurities inside the material. This is used to control magnetic and optical properties of materials and to realize p- and n-type semiconductors out of intrinsic material in order to manufacture fundamental components such as diodes. As diffusion can be described as random mixing of material due to thermal movement of atoms, it is essential to know the diffusion behavior of the impurities in order to manufacture working components. In modified radiotracer technique diffusion is studied using radioactive isotopes of elements as tracers. The technique is called modified as atoms are deployed inside the material by ion beam implantation. With ion implantation, a distinct distribution of impurities can be deployed inside the sample surface with good con- trol over the amount of implanted atoms. As electromagnetic radiation and other nuclear decay products emitted by radioactive materials can be easily detected, only very low amount of impurities can be used. This makes it possible to study diffusion in pure materials without essentially modifying the initial properties by doping. In this thesis a modified radiotracer technique is used to study the diffusion of beryllium in GaN, ZnO, SiGe and glassy carbon. GaN, ZnO and SiGe are of great interest to the semiconductor industry and beryllium as a small and possibly rapid dopant hasn t been studied previously using the technique. Glassy carbon has been added to demonstrate the feasibility of the technique. In addition, the diffusion of magnetic impurities, Mn and Co, has been studied in GaAs and ZnO (respectively) with spintronic applications in mind. en
dc.description.abstract Puolijohdemateriaalien sähköisten ominaisuuksien hyödyntäminen on mahdollistanut huikean teknologisen kehityksen viime vuosikymmenten aikana. Keskeisin puolijohteiden ominaisuuksien muokkaamiseen käytetty menetelmä on epäpuhtausalkuaineiden hallittu seostaminen materiaaliin. Atomien lämpöliikkeestä johtuvan satunnaisen liikkumisen seurauksena tapahtuvaa sekoittumista kutsutaan diffuusioksi. Diffuusion lämpötilariippuvuus sekä diffuusiomekanismit on tunnettava seostetun puolijohteen ominaisuuksien hallitsemiseksi. Tutkimuksessa käytetyssä menetelmässä diffuusiota tutkitaan käyttämällä alkuaineiden radioaktiivisia isotooppeja. Radioaktiiviset isotoopit eivät kemiallisilta ominaisuuksiltaan eroa vakaista isotoopeista, mutta niiden pitoisuuksia on helppo mitata radioaktiivisessa hajoamisessa purkautuvan säteilyn avulla. Näin epäpuhtauspitoisuudet voidaan pitää riittävän pieninä ja materiaalin ominaisuuksia voidaan tutkia muuttamatta niitä oleellisesti. Tässä tutkimuksessa radioaktiivisten merkkiaineiden menetelmää on käytetty tutkittaessa berylliumin diffuusiota galliumnitridissä (GaN), sinkkioksidissa (ZnO), piigermaniumissa (SiGe) sekä amorfisessa hiilessä (glassy carbon). Näistä kolme ensimmäistä ovat puolijohdeteollisuutta kiinnostavia ajankohtaisia materiaaleja, joissa kevyen berylliumin diffuusiota ei ole aiemmin tutkittu. Amorfinen hiili on poikkeavana materiaalina otettu mukaan tutkimukseen osoittamaan menetelmän monipuolisuutta. Näiden lisäksi myös magneettisten epäpuhtausatomien, mangaanin ja koboltin, diffuusiota on tutkittu galliumarsenidissa (GaAs) ja sinkkioksidissa (ZnO). Näiden ominaisuuksia on tutkittu spintroniikaksi kutsuttua elektroniikan alaa silmällä pitäen. Spintroniikassa pyrkimyksenä on hyödyntää materiaalien magneettisia ominaisuuksia elektronisten lisäksi. fi
dc.format.mimetype application/pdf fi
dc.language.iso en fi
dc.publisher Helsingin yliopisto fi
dc.publisher Helsingfors universitet sv
dc.publisher University of Helsinki en
dc.relation.isformatof URN:ISBN:978-952-10-5987-2 fi
dc.relation.isformatof Report Series in Physics. 0356-0961 fi
dc.rights Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty. fi
dc.rights This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited. en
dc.rights Publikationen är skyddad av upphovsrätten. Den får läsas och skrivas ut för personligt bruk. Användning i kommersiellt syfte är förbjuden. sv
dc.subject fysiikka fi
dc.title Diffusion of Be, Co and Mn impurities in compound semiconductors and glassy carbon studied by the modified radiotracer technique en
dc.type.ontasot Väitöskirja (artikkeli) fi
dc.type.ontasot Doctoral dissertation (article-based) en
dc.type.ontasot Doktorsavhandling (sammanläggning) sv
dc.ths Räisänen, Jyrki fi
dc.opn Temst, Kristiaan fi
dc.type.dcmitype Text fi

Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
diffusio.pdf 399.6Kb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record