J. Physique Lett. 40, 31-33 (1979)
DOI: 10.1051/jphyslet:0197900400203100

Strongly anisotropic field ionization of a common deep level in GaAs

A. Mircea et A. Mitonneau

Laboratoires d'Electronique et de Physique Appliquée 3, avenue Descartes, B.P. 15, 94450 Limeil-Brévannes, France

Abstract
We observe a very strong anisotropy of the internal field effect for defect « EL2 » (a well-known deep level, assigned in the past to oxygen) in GaAs. The ionization rate is maximum when the electric field is 111 oriented, pointing from As, to Ga and is minimum for the opposite 111 field orientation. Conclusions concerning the microscopic defect structure can be deduced from this behaviour. This new method of investigation of the symmetry properties of deep level defects can be more generally applied to all the levels emitting into the conduction band of GaAs, its related compounds and any other high-mobility semiconductor.

Résumé
Nous observons une très forte anisotropie de l'ionisation, par effet de champ, du défaut « EL2 » (un niveau profond usuel, attribué dans le passé à l'oxygène) dans GaAs. Le taux d'ionisation est maximum lorsque le champ électrique est orienté 111 (de As vers Ga) et minimum dans la direction opposée 111. Des conclusions concernant la structure microscopique du défaut peuvent être déduites de ce comportement. Cette nouvelle méthode d'investigation des propriétés de symétrie des défauts peut être plus généralement appliquée à tous les niveaux profonds qui émettent dans la bande de conduction de GaAs, composés ternaires apparentés et de tout autre semiconducteur à grande mobilité.

PACS
7155F - Impurity and defect levels in tetrahedrally bonded nonmetals.
7970 - Field emission and field ionization.

Key words
deep levels -- field ionisation -- gallium arsenide -- III VI semiconductors -- common deep level -- GaAs -- defect -- microscopic defect structure -- symmetry properties -- conduction band -- related compounds -- anisotropic field ionisation -- ionisation rate -- electric field orientation -- high mobility semiconductors