Negative differential resistance in gold-doped high-resistivity silicon

The dependence of the double‐injection threshold voltage on both the concentration of deep‐lying traps and the shallow donor concentration is measured on a series of gold‐doped p+‐i‐n+ Si‐diodes. The compensation of donors in the n‐type silicon after Au‐diffusion is a function of the cooling rate as shown by measurements of the resistivity. This behaviour can be explained by the occurrence of two additional deep levels within the forbidden band gap of Si detected by photoelectric measurements. The electrical properties of the diffused devices are examined in the light of these results. In einer Reihe von Au‐diffundierten Si‐p+‐i‐n+‐Strukturen wird in Abhängigkeit von der Konzentration tiefer Störstellenterme und der Ausgangsdonatordotierung Doppelinjek‐tionsschalten beobachtet. Die Proben zeigen nach der Kompensation der Donatoren im n‐Si in Abhängigkeit von der Abkühlgeschwindigkeit unterschiedliche spezifische Wider ‐standswerte. Dieses Verhalten wird durch das Auftreten von zusätzlichen Störstellentermen in der Bandlücke des Si erklärt, die durch photoelektrische Messungen nachgewiesen werden. Die elektrischen Eigenschaften der Dioden werden anhand dieser Ergebnisse inter‐pretiert.