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Erschienen in: Journal of Materials Science 27/2021

04.07.2021 | Electronic materials

Photovoltaic effect on the n-GaAs surface irradiated with low-energy Ar+ ions

verfasst von: V. M. Mikoushkin, V. S. Kalinovskii, E. V. Kontrosh, K. K. Prudchenko

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 27/2021

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Abstract

A photovoltaic effect was observed under exposure to 810-nm laser light on the atomically clean surface of an n-GaAs wafer etched with Ar+ ions: open-circuit voltage in current–voltage (J–V) light characteristics was as high as 47 mV. The effect is due to the formation of a p–n structure under Ar+ ion bombardment in the near-surface bulk layer (~ 7 nm thick) via the conversion of the conductivity type of the near-surface layer from n to p. The effect of the conductivity type conversion under pure mechanical ion action manifested itself in that the Fermi level approached the valence band top, which was detected by high-resolution photoelectron spectroscopy with the use of a synchrotron radiation. The formation of the p–n junction in the structure was confirmed by dark J–V characteristics, which show a diode effect at voltages in the range (0–0.6) eV with a direct-to-reverse current ratio as large as 103. The results obtained show that the near-surface bulk properties of n-GaAs treated by the most widely employed surface cleaning procedure via etching with a beam of Ar+ ions differ dramatically from the pristine deep bulk.

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Literatur
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Zurück zum Zitat Horowitz P, Winfield H (1989) The Art of Electronics, 2nd edn. Cambridge University Press, London Horowitz P, Winfield H (1989) The Art of Electronics, 2nd edn. Cambridge University Press, London
Metadaten
Titel
Photovoltaic effect on the n-GaAs surface irradiated with low-energy Ar+ ions
verfasst von
V. M. Mikoushkin
V. S. Kalinovskii
E. V. Kontrosh
K. K. Prudchenko
Publikationsdatum
04.07.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 27/2021
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-021-06273-7

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