Raman-, Katodolumineszenz- und Transmissionselektronenmikroskopie, sowie Positronenannihilation wurden eingesetzt, um den Einfluss von Punktdefekten wie Dotierungsatome, Galliumleerstellen, Leerstellenkomplexe und Versetzungen auf die elektrischen und optischen Eigenschaften der III-V-Halbleiter GaAs und GaN zu untersuchen. Dabei lag der Schwerpunkt auf der Wechselwirkung von Punktdefekten mit Versetzungen. Ein sogenanntes Diffusions-Drift-Aggregrations-Modell (DDA-Modell) wurde entwickelt, um die mikroskopischen kinetischen Prozesse der Punktdefekte bezüglich ihrer Wechselwirkungen mit Versetzungen zu beschreiben. Computersimulationen auf der Grundlage des DDA-Modells wurden durchgeführt. Diese ergaben, dass die konventionelle Cottrellatmosphäre die Aggregation von Punktdefekten an einer Versetzung nicht immer korrekt beschreiben kann. Es ist die Bildung von Arsenausscheidungen an der Versetzung, die in einem räumlich ausgedehnten Anstieg der Dichte freier Elektronen an der Versetzung im Vergleich zur Matrix in n-Typ GaAs:Si und GaAs:S resultiert, wie es in Messungen mittels Ramanstreuung gefunden wurde. Das Auftreten von Arsenausscheidungen kann sowohl kinetisch mit dem DDA-Modell als auch energetisch aus molekulardynamischen Simulationen begründet werden. Die Aggregation von Punktdefekten an Versetzungen in n-Typ GaAs hängt ab von der Zeit der thermischen Behandlung, der Temperatur, dem Arsendampfdruck und der Dotierungskonzentration. Die örtliche Variation der Lumineszenz von der Matrix zur Versetzung wird erklärt durch die Berücksichtigung der Punktdefektagglomeration an Versetzungen. Die Unterschiede in den Lumineszenzbändern für niedrige und hohe Dotierungskonzentrationen wurden analysiert. Die entsprechenden Defekte wurden identifiziert und ihre Energieniveaus in der Bandlücke bestimmt. Galliumleerstellen-Komplexe wurden verantwortlich gemacht für die Bande der gelben Lumineszenz bei 2,2 eV in n-Typ GaN. Ihre Anreicherung an Versetzungen wird in Beziehung gesetzt zum Abfall in der Konzentration freier Elektronen an der Versetzung, wie er in Raman- und Katodolumineszenzmessungen gefunden wurde.
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