Charge transport in semiconductors

Abstract

This thesis is focused on the study of charge transport in semiconductors. Monte Carlo simulation is combined with the numerical solution of the coupled drift-diffusion equation with Poisson's equation. These numerical simulations of charge transport are applied to experimental data to obtain charge transport parameters of the detector, such as electric field profile, space charge density, defect level energy, capture cross section and concentration, charge carrier drift mobility and diffusion coefficient, and other parameters. Semiconductor samples prepared from semi-insulating GaAs, CdZnTe, and CdZnTeSe single crystals are studied using electrical, spectroscopic, and optical characterization techniques.

Tato práce je zaměřena na studium transportu náboje v polovodičích. Simulace Monte Carlo je propojena s numerickým řešením drift-difuzní rovnice a Poissonovy rovnice. Tyto numerické simulace transportu náboje jsou aplikovány na experimentální data s cílem získat parametry transportu náboje v detektoru, jako je profil elektrického pole, hustota prostorového náboje, energie, záchytný průřez a koncentrace hladin defektů, driftová pohyblivost a difúzní koeficient nosičů náboje a další transportní parametry. Polovodičové vzorky připravené ze semiizolačních monokrystalů GaAs, CdZnTe a CdZnTeSe jsou studovány pomocí elektrických, spektroskopických a optických charakterizačních technik.