Comprehensive characterization of metal-semiconductor-metal ultraviolet photodetectors fabricated on single-crystal GaN

Journal of Applied Physics

Volumn 83, Issue 11, 1998, Pages 6148-6160

  Carrano, J C ^a   Li, T ^a   Grudowski, P A ^a   Eiting, C J ^a   Dupuis, R D ^a   Campbell, J C ^a  

^a The University of Texas at Austin   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0001044226     PISSN: 00218979     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.367484     Document Type: Article

References (57)

1. S. Strite and H. Morkoc, J. Vac. Sci. Technol. B 10, 1237 (1992).
2. H. Morkoc, S. Strite, G. B. Gao, M. E. Lin, B. Sverdolv, and M. Burns, J. Appl. Phys. 76, 1363 (1994).
3. K. G. Fertitta, A. L. Holmes, F. J. Ciuba, R. D. Dupuis, and F. A. Ponce, J. Electron. Mater. 24, 257 (1995).
4. W. Gotz, N. M. Johnson, J. Walker, D. P. Bour, and R. A. Street, Appl. Phys. Lett. 68, 667 (1996).
5. J. Z. Li, J. Y. Lin, H. X. Jiang, A. Salvador, A. Botchkarev, and H. Morkoc, Appl. Phys. Lett. 69, 1474 (1996).
6. Z. Fan, S. Noor Mohammad, W. Kim, O. Aktas, A. E. Botchkarev, and H. Morkoc, Appl. Phys. Lett. 68, 1672 (1996).
7. S. Ruvimov, Z. Liliental-Weber, J. Washburn, K. J. Duxstad, E. E. Haller, Z.-F. Fan, S. N. Mohammad, W. Kim, A. E. Botchkarev, and H. Morkoc, Appl. Phys. Lett. 69, 1556 (1996).
8. B. P. Luther, S. E. Mohney, T. N. Jackson, M. A. Khan, Q. Chen, and J. W. Yang, Appl. Phys. Lett. 70, 57 (1997).
9. H. Ishikawa, S. Kobayashi, Y. Koide, S. Yamasaki, S. Nagai, J. Umezaki, M. Koike, and M. Murakami, J. Appl. Phys. 81, 1315 (1997).
10. S. N. Mohammad, Z. Fan, A. E. Botchkarev, W. Kim, O. Aktas, A. Salvador, and H. Morkoc, Electron. Lett. (1996).
11. L. Wang, M. I. Nathan, T.-H. Lim, M. A. Khan, and Q. Chen, Appl. Phys. Lett. 68, 1267 (1996).
12. A. T. Ping, A. C. Schmitz, M. A. Khan, and I. Adesida, Electron. Lett. 32, 68 (1996).
13. W. Gotz, N. M. Johnson, D. P. Bour, C. Chen, H. Liu, C. Kuo, and W. Imler, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 395, 443 (1996).
14. P. Hacke, T. Detchprohm, K. Hiramatsu, N. Sawaki, K. Tadatomo, and K. Miyake, J. Appl. Phys. 76, 304 (1994).
15. S. Nakamura, T. Mukai, and M. Senoh, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2 30, L1998 (1991).
16. S. Nakamura, M. Senoh, and T. Mukai, Appl. Phys. Lett. 62, 2390 (1993).
17. S. Nakamura, M. Senoh, N. Iwasa, and S. Nagahama, Appl. Phys. Lett. 67, 1869 (1995).
18. S. Nakamura, M. Senoh, S. Nagahama, N. Iwasa, T. Yamada, T. Matsushita, H. Kiyoku, and Y. Sugimoto, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2 35, L74 (1996).
19. Y. Narukawa, Y. Kawakami, M. Funato, S. Fujita, Shigeo Fujita, and S. Nakamura, Appl. Phys. Lett. 70, 981 (1997).
20. M. Razeghi and A. Rogalski, J. Appl. Phys. 79, 7433 (1996).
21. B. W. Lim, S. Gangopadhyay, J. W. Yang, A. Osinsky, Q. Chen, M. Z. Anwar, and M. A. Khan, Electron. Lett. 33, 633 (1997).
22. M. A. Khan, J. N. Kuznia, D. T. Olson, J. M. Van Hove, M. Blasingame, and L. F. Reitz, Appl. Phys. Lett. 60, 2917 (1992).
23. B. W. Lim, Q. C. Chen, J. Y. Yang, and M. A. Khan, Appl. Phys. Lett. 68, 3761 (1996).
24. K. S. Stevens, M. Kinniburgh, and R. Beresford, Appl. Phys. Lett. 66, 3518 (1995).
25. E. Monroy, J. A. Garrido, E. Muñoz, I. Izpura, F. J. Sanchez, M. A. Sanchez-Garcia, E. Calleja, B. Beaumont, and P. Gibart, MRS Internet J. Nitride Semicond. Res. 2, Art. 12, (1997).
26. Z. C. Huang, D. B. Mott, and P. K. Shu, 54th Annual Device Research Conference, 1996, p. 188.
27. D. K. Wickenden, W. A. Bryden, T. J. Kistenmacher, P. F. Bythrow, and K. Strohbehn, Johns Hopkins APL Tech. Dig. 16, 246 (1995).
28. Q. Chen, M. A. Khan, C. J. Sun, and J. W. Yang, Electron. Lett. 31, 1782 (1995).
29. F. Binet, J. Y. Duboz, N. Laurent, E. Rosencher, O. Briot, and R. L. Aulombard, J. Appl. Phys. 81, 6449 (1997).
30. G. Xu, A. Salvador, A. Bothckarev, W. Kim, Z. Fan, H. Tang, H. Morkoc, G. Smith, M. Estes, B. Goldenberg, W. Yang, and S. Krishnankutty, 55th Annual Device Research Conference, 1997, p. 112.
31. J. M. Hove, R. Hickman, J. J. Klaassen, P. P. Chow, and P. P. Ruden, Appl. Phys. Lett. 70, 2282 (1997).
32. M. Estes, G. Smith, T. Dang, P. Wolf, A. Salvador, G. Y. Xu, A. Botchkarev, W. Kim, Z. Fan, H. Tang, and H. Morkoc, Electron Materials Conference.
33. J. C. Carrano, P. A. Grudowski, C. J. Eiting, R. D. Dupuis, and J. C. Campbell, Appl. Phys. Lett. 70, 1992 (1997).
34. J. C. Carrano, T. Li, P. A. Grudowski, C. J. Eiting, R. D. Dupuis, and J. C. Campbell, Electron. Lett. 33, 1980 (1997).
35. J. B. D. Soole and J. Schumacher, IEEE J. Quantum Electron. 27, 737 (1991).
36. C. J. Eiting, P. A. Grudowski, and R. D. Dupuis, J. Met. 49, 27 (1997).
37. W. Li, P. Bergman, I. Ivanov, W. X. Ni, H. Amano, and I. Akasaki, Appl. Phys. Lett. 69, 3390 (1996).
38. P. A. Grudowski, A. L. Holmes, C. J. Eiting, and R. D. Dupuis, J. Met. 48, 46 (1996).
39. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 75th ed., edited by D. R. Lide (CRC, Ann Arbor, MI, 1994).
40. S. W. King, L. L. Smith, J. P. Barnak, J. Ku, J. A. Christman, M. C. Benjamin, M. D. Bremser, R. J. Nemanich, and R. F. Davis, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 395, 739 (1996).
41. M. T. Hirsch, K. J. Duxstad, and E. E. Haller, Electron. Lett. 33, 95 (1997).
42. H. S. Venugopalan, S. E. Mohney, B. P. Luther, S. D. Wolter, and J. M. Redwing, J. Appl. Phys. 82, 650 (1997).
43. R. Dingle, D. D. Sell, S. E. Stokowski, and M. Ilegems, Phys. Rev. B 4, 1211 (1971).
44. M. Smith, G. D. Chen, J. Y. Lin, H. X. Jiang, M. A. Khan, C. J. Sun, Q. Chen, and J. W. Yang, J. Appl. Phys. 79, 7001 (1996).
45. G. D. Chen, M. Smith, J. Y. Lin, H. X. Jiang, S-H. Wei, M. A. Khan, and C. J. Sun, Appl. Phys. Lett. 68, 2784 (1996).
46. D. C. Look, D. C. Reynolds, W. Kim, O. Aktas, A. Botchkarev, A. Salvador, and H. Morkoc, J. Appl. Phys. 80, 2960 (1996).
47. -3) are very typical of those reported in the literature for intentionally doped GaN. We have also found a consistent trend in our material that the mobility decreases with decreasing free-electron concentration for our unintentionally doped GaN. Low background doping concentrations are critical to achieving high quantum efficiency and low dark current in an MSM photodetector.
48. J. D. Guo, F. M. Pan, M. S. Feng, R. J. Guo, P. F. Chou, and C. Y. Chang, J. Appl. Phys. 80, 1623 (1996).
49. P. Bhattacharya, Semiconductor Optoelectronic Devices (Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1994), pp. 395-398.
50. S. Tiwari, Compound Semiconductor Devices (Academic, Boston, MA, 1992), pp. 214-222.
51. Medici Version 2.1.1, Technology Modelling Associates, Sunnyvalle, CA, 1996.
52. S. C. Binari, H. B. Dietrich, W. Kruppa, G. Kelner, N. S. Saks, A. Edwards, J. M. Redwing, A. E. Wickenden, and D. D. Koleske, Proceedings of the Second International Conference on Nitride Semiconductors, 1997, p. 476.
53. D. Walker, X. Zhang, A. Saxler, P. Kung, J. Xu, and M. Razeghi, Appl. Phys. Lett. 70, 949 (1997).
54. P. Kung, X Zhang, D. Walker, A. Saxler, J. Piotrowski, A. Rogalski, and M. Razeghi, Appl. Phys. Lett. 67, 3792 (1995).
55. Z. Liliental-Weber et al., Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 395, 351 (1996).
56. W. Qian, G. S. Rohrer, M. Skowronski, K. Doverspike, L. B. Rowland, and D. K. Gaskill, Appl. Phys. Lett. 67, 2284 (1995).
57. D. Kapolnek, X. H. Wu, B. Heying, S. Keller, B. P. Keller, U. K. Mishra, S. P. DenBaars, and J. S. Speck, Appl. Phys. Lett. 67, 1541 (1995).