Über das Rekombinationsrauschen von Germanium-Einkristallen im Gebiet der Störstellenhalbleitung

Abstract

In Ge-Einkristallen wird unterhalb 20°K bei der Rekombination von Ladungsträgern mit den Störstellenionen neben einem 1/ƒ-Rauschen ein starkes Rekombinationsrauschen beobachtet. Für seine Frequenzabhängigkeit ergibt sich die theoretisch deutbare Form b/[1+ (ƒ/ƒ0)2] · Sie wird im Bereich zwischen 100 Hz und 500 kHz bei verschiedenen Kontaktanordnungen und Probenoberflächen untersucht. Aus den Frequenzanalysen lassen sich Zeitkonstanten ermitteln, die bei reinen n-Proben zwischen 0,3 und 2,0 μs liegen. Sie werden von der Oberflächenbehandlung nur wenig beeinflußt und nehmen mit fallender Temperatur etwas zu. Für stärker verunreinigte Proben sind sie dagegen wesentlich größer. Der Temperaturverlauf des Rekombinationsrauschens wird bei konstanter Frequenz und Feldstärke zwischen 6 und 15°K bestimmt. Die Meßergebnisse werden mit den theoretischen Ausdrücken verglichen, die sich für einen Störstellenhalbleiter sowohl bei Berücksichtigung wie bei Vernachlässigung einer Gegendotierung ergeben. Im Bereich schwacher elektrischer Felder wird die Feldstärkeabhängigkeit der spektralen Verteilungsfunktion des Rauschens gemessen.