Semi-insulating ZnSip2

Results of Hall effect and conductivity measurements on semi-insulating undoped p-type ZnSiP2 (prepared as well from a Zn melt as by vapour phase transport growth) are reported. Te reason of the semi-insulating behaviour is a deep acceptor level located at (0.70 ± 0.07) eV above the valence band. The ZnSiP2 crystals have an electrical conductivity of about 10−9 Ω−1 cm−1 at room temperature and a hole concentration < 1014 cm−3 at 500 K. The mobilities lie between 1 and 6 cm2/Vs and obey the T−3/2 law for acoustical mode scattering above 500 K. By Cu diffusion into low-resistivity n-type ZnSiP2 semi-insulating p-type ZnSiP2 has been produced. The results seem to prove that the deep level in the undoped material is due to a copper but not to a simple copper impurity. Ergebnisse von Halleffekt- und Leitfahigkeitsmessungen an halbisolierendem undotiertem p-ZnSiP2, das aus der Zn-Schmelze bzw. mittels Gasphasentransport hergestellt wurde, werden mitgeteilt. Ursache des halbisolierenden Verhaltens ist ein tiefes Akzeptorniveau, das (0,70 ± 0,07) eV oberhalb der Valenzbandkante liegt. Die ZnSiP2-Kristalle besitzen bei Zimmertemperatur eine elektrische Leitfahigkeit von etwa 10−9 Ω−1 cm−1, bei 500 K eine Locherkonzentration <1014 cm−3. Die Beweglichkeiten haben Werte zwischen 1 und 6 cm2/Vs und folgen oberhalb 500 K dem T−3/2-Gesetz fur die Streuung an akustischen Phononen. Durch Cu-Diffusion in niederohmiges n-ZnSiP2 konnte halbisolierendes p-ZnSiP2 erzeugt werden. Die Ergebnisse weisen darauf hin, das das tiefe Niveau im undotierten Material von Kupfer, jedoch nicht von elementarem Kupfer herruhrt.