WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

9eПредставляется, что при высокой степени компенсаt = -2 - -1 = It -, (14) 16( + l) ции измеряемая электропроводность (n + h) и постоянная Холла (Rcn + Rdh)2/(n + h)2 при Wd kBT где -2 = I-2 - 12e2/16( + l), -1 = I-1 - 3e2/определяются [26] как термически возбужденными в ( + l), It = I-2 - I-1 86.5 мэВ — уровень центр донорной зоны электронами (h, Rd), так и энергии одиночного атома Zn в зарядовом состоянии электронами c-зоны (n, Rc). В этом случае при (-1) в p-Ge [23], l = 0.554[N(1 + K)]-1/3, длина n K(1 - K)N и Wd KbT термическая (холловэкранирования [11] ская) энергия ионизации As соответствует d (разно+ сти энергии центра донорной зоны и уровня Ферми e2 N-2 e2N при T 0K) (рис. 3, кривая 2). По (8) величина -2 = gt f-2 f-1d(Et - t). (15) EF kBT d = -(d + EF + kBT ln 2) определяется из уравнения Физика и техника полупроводников, 1999, том 33, вып. Модель зависимости термической энергии ионизации примесей от их концентрации... Заметим, что I-2 - -2 есть уменьшение энергии [3] Н.В. Лиен, Б.И. Шкловский. ФТП, 13, 1763 (1979).

[4] А.А. Узаков, А.Л. Эфрос. ФТП, 21, 922 (1987).

сродства дырки к атому Zn в зарядовом состоянии (-2) [5] J. Monecke, W. Siegel, E. Ziegler, G. Kuhnel. Phys. St. Sol. (b), из-за его экранирования распределенным зарядом (+2e).

103, 269 (1981).

Определяя EF и dEF/dT, из (12) по (1) при [6] В.Л. Бонч-Бруевич. Изв. вузов. Физика, 28, 98 (1985).

p (2 - K)(K - 1)N находим термическую энергию [7] D. Schechter. J. Appl. Phys., 61, 591 (1987).

ионизации отрицательно заряженных ионов Zn в p-Ge:

[8] А.Г. Забродский, М.П. Тимофеев. ФТП, 21, 2217 (1987).

-3/[9] Н.А. Поклонский, А.И. Сягло. ЖПС, 64, 367 (1997).

d ln(pT ) E1t = -kB = t +t. (16) [10] Н.А. Поклонский, А.И. Сягло, Ф.Н. Боровик. ФТП, 30, d(1/T ) 1767 (1996).

где [11] N.A. Poklonski, V.F. Stelmakh, V.D. Tkachev, S.V. Voitikov.

+ Phys. St. Sol. (b), 88, K165 (1978).

(Et - t)gt f-1 f-2d(Et - t) [12] С.А. Майоров, А.Н. Ткачев, С.И. Яковленко. Изв. вузов.

t =.

+ Физика, 35, 10 (1992).

gt f-1 f-2d(Et - t) [13] Д. тер Хаар. В сб.: Задачи по термодинамике и статистической физике (М., Мир, 1974) с. 380. [Пер с англ.:

Расчет по (16) с учетом (12)–(15) для D. ter Haar. Problems in thermodynamics and statictical physics, ed. by P.T. Landsberg (London, Pion, 1971)].

5 · 1014 < N < 5 · 1016 см-3 при K 1.3 и T 100 K [14] Н.А. Поклонский. Изв. вузов. Физика, 27, 41 (1984).

дает E1t < It, что согласуется с экспериментом [27].

[15] М.И. Чибисов. ЖЭТФ, 93, 1671 (1987).

Например, для N = 3 · 1016 см-3 термическая энергия [16] В.С. Марченко. ЖЭТФ, 94, 46 (1988).

ионизации E1t 65 мэВ. При K 1.5 и T 150 K [17] А.Г. Андреев, В.В. Воронков, Г.И. Воронкова, А.Г. Забродизмеряемая величина E1t It практически не зависит ский, Е.А. Петрова. ФТП, 29, 2218 (1995).

от концентрации атомов Zn. Это и понятно, по (16) [18] Л.В. Говор, В.П. Добрего, Н.А. Поклонский. ФТП, 18, при K 1.5 уменьшение (сдвиг к v-зоне) t с ростом (1984).

N компенсируется увеличением t (из-за сдвига EF в [19] T.G. Castner, N.K. Lee, H.S. Tan, L. Moberly, O. Symko. J.

глубь запрещенной зоны).

Low Temp. Phys. 38, 447 (1980).

Здесь отметим, что измерения E1t в работе [27] про[20] В.Н. Абакумов, В.И. Перель, И.Н. Яссиевич. ФТП, 12, водились в интервале температур, когда Wt kBT, и (1978).

полученные в [3,4] предельные выражения F0 и E не [21] А.Г. Беда, Ф.М. Воробкало, В.В. Вайнберг, Л.И. Зарубин, применимы. И.М. Либезник, В.В. Овчаров. ФТП, 22, 2065 (1988).

5. Итак, в работе развита модель зависимости термиче- [22] Т.М. Лифшиц. ПТЭ, вып. 1, 10 (1993).

[23] Semiconductors: group IV elements and III–V Compounds, ской энергии ионизации примесей E1 от их концентрации ed. by O. Madelung (Springer Verlag, Berlin Heidelberg, N и степени компенсации K. Дан расчет ширины при1991).

месной зоны W при учете кулоновского взаимодействия [24] А.Н. Ионов, М.Н. Матвеев, И.С. Шлимак, Ф.М. Воробкало, только ближайших зарядов. Учтено экранирование ионов Л.И. Зарубин, И.Ю. Немиш. ФТП, 25, 413 (1991).

прыгающими по примесям дырками (электронами) в [25] А.Н. Ионов, М.Н. Матвеев, Д.В. Шмикк. ЖТФ, 59, температурной области определения E1. Хвостами плот(1989).

ности состояний v- и c-зон пренебрегалось. В пределе [26] Е.М. Гершензон, Л.Б. Литвак-Горская, Г.Я. Луговая. ФТП, низких (W kBT) и высоких (W kBT ) температур 15, 1284 (1981).

получены аналитические выражения (9) и (11) для тер[27] Т.М. Бурбаев, В.А. Курбатов, Н.А. Пенин. ФТП, 15, мической энергии ионизации, которые сопоставлены с (1981).

другими теоретическими моделями. На примере кристалРедактор В.В. Чалдышев лического германия, легированного водородоподобными примесями Ga и As, а также многозарядным акцептором A model for dependence of thermal Zn, показано, что рассчитанные значения E1 согласуются с экспериментальными данными для разных степеней ionization energy of impurities on their компенсации и температур.

concentration and compensation in semiconductors Авторы сердечно благодарят А.Г. Забродского за полезные обсуждения работы.

N.A. Poklonskii, A.U. Cyaglo, G. Biskupski Работа поддерживалась грантом INTAS (94-4435).

Belorussia State University, 220050 Minsk, Belorussia Список литературы University of Science and Technology, 59655 Lill, France [1] А.Я. Шик. ФТП, 17, 2220 (1983).

[2] Дж. Займан. Модели беспорядка (М., Мир, 1982) гл. 13, с. 574. [Пер. с англ.: J.M. Ziman. Models of Disorder (London–N.Y.–Melbourne, Cambridge University Press, 1979)].

3 Физика и техника полупроводников, 1999, том 33, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.