WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

Появившиеся свободные носители заряда экранируют Рис. 5. Фазовая диаграмма перехода металл-диэлектрик потенциал примесного центра. Энергия ионизации лов сильно легированном компенсированном полупроводнике кализованных уровней убывает. С ростом Ni процесс n-InSb. Зависимости: KC =[1 - (nC/Nd)] — кривые 1, 2;

приобретает лавинообразный характер, что ведет к бы —кривые 3, 4; C — кривая 5 от концентрации мелких строму переходу от состояния слабого легирования к доноров. 1, 3 и 5 рассчитаны по (6), (7). 2, 4 — эксперимент:

состоянию сильного легирования, когда примесная зона a — [23], b — [24], c — [25], d — [26], e — [27]. Штриховая полностью сливается с зоной проводимости. Уместно линия — экстраполяция.

Физика и техника полупроводников, 2006, том 40, вып. 540 М.И. Даунов, И.К. Камилов, С.Ф. Габибов nC 0. Коэффициент в (6) стремится соответственно Стимулирующую роль в слиянии примесной и собственк нулевому значению. ной зон в обоих случаях играет экранировка потенциала Из сопоставления экспериментальных данных и тео- примесного центра появившимися свободными носитерии (рис. 5) следует, что при возрастании Nd от Nhd ко- лями заряда.

эффициент компенсации убывает, проходит через мини- В области промежуточного легирования (до слияния 1/мум вблизи Nd · aB 1 и далее растет. Коэффициент зон) обратный переход металл-диэлектрик происхосоответственно растет от нулевой величины, проходит дит при критической величине коэффициента компенсачерез максимум, убывает до значения 0.02 и далее также ции KC, возрастающей от нулевого значения к величине, растет. близкой к единице, с ростом N от NC до Nhd.

В области сильного легирования (после слияния зон) с ростом концентрации примесей KC убывает от вели3. Заключение чины, близкой к единице, проходит через минимум и далее KC 1.

Всестороннее давление, несмотря на сокращение расФазовые диаграммы на рис. 6 суммируют приведенные стояния между примесными центрами и соответственно выше результаты о механизме электронного фазового возрастания их концентрации, в полупроводниках с перехода металл–диэлектрик в реальных полупроводниположительным значением барического коэффициента ках в диапазоне изменения концентрации водородопоширины запрещенной зоны обусловливает локализацию добной примеси от N1/3 · aB 1 до N1/3 · aB 1. При электронов на водородоподобных примесных центрах этом учитывались как экспериментальные данные для из-за убывания их эффективного боровского радиуса — Ge, Si и n-InSb (рис. 4, 5), так и результаты количественэффект барического „вымораживания“.

ного анализа.

Экспериментально показано, что при возрастании плотности состояния зонного континуума в окрестноЧасть изложенных в данной работе результатов была сти глубокого резонансного уровня (зоны) наблюдается представлена на международных конференциях [28,29].

переход диэлектрик-металл — резонансно-гибридизаРабота выполнена при финансовой поддержке Росционная версия перехода Мотта.

сийского фонда фундаментальных исследований (грант Электронный фазовый переход металл-диэлектрик в № 05-02-16608).

слабо легированных полупроводниках в системе водородоподобных примесей происходит по двум сценариям:

1) в широкозонных полупроводниках по примесной зоне Список литературы вследствие квантового уширения уровня до ее слияния с собственной зоной — переход Мотта; 2) в узкозон[1] И.М. Цидильковский. Бесщелевые полупроводники (М., ных полупроводниках n-типа в результате наложения Наука, 1986).

состояний примесной зоны на зонный континуум — [2] Ф.П. Кесаманлы, Ю.М. Бурдуков, Ф.М. Гашимзаде, резонансно-гибридизационная версия перехода Мотта.

Ю.А. Гольдберг. Арсенид галлия. Получение, свойства и применение, под ред. Ф.П. Кесаманлы, Д.Н. Наследова (М., Наука, 1973).

[3] В.Л. Бонч-Бруевич, С.Г. Калашников. Физика полупроводников (М., Наука, 1977).

[4] Д.Н. Бычковский, О.В. Константинов, Б.В. Царенков. ФТП, 29 (1), 152 (1995).

[5] А.Г. Забродский, С.А. Немов, Ю.И. Равич. Электронные свойства неупорядоченных систем (СПб., Наука, 2000).

[6] Н.А. Поклонский, С.А. Вырко, А.Г. Забродский. ФТТ, (6), 1071 (2004).

[7] И.К. Камилов, М.И. Даунов, В.А. Елизаров, А.Б. Магомедов. ЖЭТФ, 104, вып. 1(7), 2436 (1993).

[8] M.I. Daunov, I.K. Kamilov, A.B. Magomedov. Phys. Status Solidi B, 211, 553 (1999).

[9] М.И. Даунов, И.К. Камилов, В.А. Елизаров, А.Б. Магомедов, В.И. Данилов. Докл. РАН, 357 (5), 612 (1997).

[10] М.И. Даунов, И.К. Камилов, А.Б. Магомедов, А.Ш. Киракосян. ФТП, 33 (1), 36 (1999).

[11] В.В. Попов, М.Л. Шубников, С.С. Шалыт, В.В. Косарев.

Рис. 6. Фазовая диаграмма: зависимости критической величиФТП, 11, 1914 (1977).

ны коэффициента компенсации от концентрации водородопо[12] М.И. Даунов, И.К. Камилов, С.Ф. Габибов. ФТП, 35 (1), добных доноров в узкозонных (I) и водородоподобных доноров (2001).

(акцепторов) в широкозонных (II) полупроводниках. Nhd — [13] И.К. Камилов, М.И. Даунов, В.А. Елизаров, А.Б. Магомеконцентрация доноров (акцепторов), при которой примесная дов. Письма ЖЭТФ, 54 (10), 589 (1991).

зона сливается с собственной зоной.

Физика и техника полупроводников, 2006, том 40, вып. Об электронных фазовых переходах металл-диэлектрик в полупроводниках [14] Б.И. Шкловский, А.Л. Эфрос. Электронные свойства легированных полупроводников (М., Наука, 1979).

[15] М.И. Даунов, А.Б. Магомедов, А.Э. Рамазанова. ФТП, (5), 936 (1985).

[16] М.И. Даунов, А.Б. Магомедов, А.Э. Рамазанова. Изв. вузов.

Физика, № 8, 98 (1986).

[17] Р.К. Арсланов, М.М. Гаджиалиев, М.И. Даунов, Е.В. Кортунова, П.П. Хохлачев, П.П. Шванский. Физика и техн.

высоких давлений, 15 (2), 56 (2005).

[18] О.В. Емельяненко, Т.С. Лагунова, Д.Н. Наследов, Г.Н. Талалакин. ФТТ, 7, 1315 (1965).

[19] О.В. Емельяненко, Т.С. Лагунова, Д.Н. Наследов. ФТТ, 3, 198 (1961).

[20] H. Fritzsche, M. Cuevas. Phys. Rev., 119, 1238 (1960).

[21] Н.Н. Волокобинская, В.В. Галаванов, Д.Н. Наследов. ФТТ, 1, 755 (1959).

[22] М.И. Даунов, И.К. Камилов, В.А. Елизаров. ФТТ, 37 (8), 2276 (1995).

[23] Н.Г. Яременко. ФТП, 9 (5), 840 (1975).

[24] E.H. Putly. Semicond. Semimet. (N.Y.), 1, 289 (1966).

[25] D.J. Somerford. J. Phys. Ser. C, 4, 1570 (1971).

[26] Е.М. Гершензон, В.А. Ильин, И.Н. Куриленко, А.Б. Литвак-Горская. ФТП, 9 (7), 1324 (1975).

[27] Б.А. Аронзон, Н.К. Чумаков. ФТТ, 31 (4), 10 (1989).

[28] М.И. Даунов, И.К. Камилов, С.Ф. Габибов. Тез. докл.

III Межд. конф. „Фзовые превращения при высоких давлениях“ (Черноголовка, 2004) с. 23.

[29] M.I. Daunov, I.K. Kamilov, R.K. Arslanov, S.F. Gabibov, D.M. Daunova. Abst. Joint EHPRG’42 and COST Action DMeeting „Advances on high pressure research“ (Lausanne, Switzerland, 2004) p. 75.

Редактор Л.В. Беляков About electron metal-dielectric phase transitions in semiconductors M.I. Daunov, I.K. Kamilov, S.F. Gabibov Institute of Physics of Daghestan Science Center, Russian Academy of Sciences, 367003 Makhachkala, Russia

Abstract

There are discussed insufficiently investigated aspects of electron metal-dielectric phase transitions in semiconductors:

the effect of the hybridization of resonance quasilocalized impure states with states of a band continuum upon the transition;

the influence of hydrostatic pressure upon a character of the transition; features of metal-dielectric transition in weakly doped narrow- and wide-band semiconductors in the system of hydrogenlike impurities over the range of the intermediate doping; the Anderson’s localization in heavily doped semiconductors. There are determined the lowest metal conductivities in p-CdSnAs2 Cu at Mott and Anderson transitions. The phase diagrams are given.

Физика и техника полупроводников, 2006, том 40, 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.