WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

физических причин, определяющих положение примеси Если учесть, что измерения электрических свойств в кристаллической решетке PbSe. Анализ полученных пленок PbSe : Bi производятся при температуре соотношений показывает, что величина [Bi0 ]/[Bi0 ] завиSe Pb T0 = 300 K, отличающейся от температуры получения сит от давления PSe2, связана с концентрацией носителей пленок TS, то для полупроводника n-типа в отсутствие тока как (n0/ni)2; но представляется, что существенный, постоянной компенсации, связи между концентрациями а возможно, и основной вклад вносит соотношение электронов и концентрациями амфотерной примеси энергий g(Bi0 ) и g(Bi0 ), зависимость от которого Pb Se описываются соотношением [11] экспоненциальная (см. (3)). Значения этих величин, со1 +(K3/4)Dгласно [11], определяются энергиями химической связи NBi =, 1 - (K3/4)D2 между атомами примеси и матрицей основного вещества, а также энергией упругой деформации решетки, учет 1/D = n0/ni + 4 +(n0/ni)2, (10) которой необходим в связи с различием размеров атома примеси и замещаемого им атома основного вещества.

где n0 — концентрация электронов при T = T0, ni — Наконец, нельзя исключить влияние электронной подсисобственная концентрация носителей тока при T = TS.

Ход кривой n0 = f (NBi), т. е. исследуемой нами экспери- стемы на характер распределения примеси, например, по механизму самокомпенсации, эффективному для ряда поментальной кривой, зависит от отношения концентрации лупроводников, в том числе халькогенидов свинца [8,12].

электронов при комнатной температуре к собственной концентрации при TS, составляющей 1.7 · 1018 см-3 при В заключение отметим, что обсуждаемые пленки TS = 350C. PbSe : Bi : Se получены в условиях, препятствующих обраСопоставляя найденные в эксперименте концентрации зованию в материале межузельного свинца, и при этом носителей тока с величиной ni, можно заключить, что обладают проводимостью n-типа, т. е. способны к взаимодля линейной части зависимости n0 = f (NBi), отношение действию с кислородом, и, таким образом, представляn0/ni > 1 или даже n0/ni 1. При таких соотношениях ют интерес как исходные материалы для изготовления для очень малых величин K3 выражение (10) преобразу- фоточувствительных приборов по традиционным для ется в следующее:

халькогенидов свинца технологиям.

1 + K3(n0/ni)NBi = n0. (11) 1 - K3(n0/ni)Список литературы В том случае, когда член K3(n0/ni)2 мал по сравне[1] G. Nimtz, B. Sehlieht. Narrow. Gap. lead salts (Springer нию с единицей, NBi = n0. В свою очередь малость Verlag, Berlin Heidelbery, N. Y.–Tokyo, 1983).

K3(n0/ni)2 согласно (9) означает малую величину отно[2] В.И. Кайданов, С.А. Немов, Ю.И. Равич. ФТП, 28, шения [Bi0 ]/[Bi0 ], т. е. преимущественное расположе(1994).

Se Pb ние висмута в катионной подрешетке.

[3] Н.С. Ратова, В.И. Фистуль. ФТП, 4, 1109 (1970).

Учет компенсации собственными дефектами, в обсу- [4] В.Ф. Мастеров, Ф.С. Насрединов, П.П. Серегин, Н.П. Серегин, А.В. Ермолаев, С.И. Бондаровский. ФТП, 33, ждаемом эксперименте, акцепторными вакансиями свин(1999).

ца VPb, несколько усложняет задачу. В этом случае [5] В.Ф. Мастеров, Ф.С. Насрединов, С.А. Немов, П.П. Сеуравнение электронейтральности имеет вид регин, Н.Н. Троицкая, С.И. Бондаровский. ФТП, 33, 22[VPb ] +n0 =[Bi-] - [Bi+ ], (12) (1997).

Se Pb Физика и техника полупроводников, 2001, том 35, вып. Влияние примеси висмута на концентрацию носителей тока в эпитаксиальных слоях PbSe : Bi : Se [6] Н.С. Голованова, В.П. Зломанов, О.И. Тананаева, Л.Д. Личева. Изв. АН СССР. Неорг. матер., 20 (4), 574 (1984).

[7] T.C. Harman. J. Nonmetals, 1, 183 (1973).

[8] Л.И. Бытенский, В.И. Кайданов, В.П. Максенко, Р.Б. Мельник, С.А. Немов. ФТП, 18, 489 (1984).

[9] Т.А. Гаврикова, В.А. Зыков, С.А. Немов. ФТП, 29, (1995).

[10] A.V. Novoselova, V.P. Zlomanov. Cur. Top. Mater. Sci., 7, (1981).

[11] В.И. Фистуль. Амфотерные примеси в полупроводниках (М., Металлургия, 1992).

[12] Н.В. Агринская, Т.В. Машовец. ФТП, 28, 1505 (1994).

Редактор Т.А. Полянская The effect of bismuth content on carrier density in epitaxial PbSe : Bi : Se films V.A. Zykov, T.A. Gavrikova, V.I. Il’in, S.A. Nemov, P.V. Savintsev Ioffe Physicotechnical Institute, Russian Academy of Sciences, 194021 St. Petersburg, Russia

Abstract

The dependence of carrier density on bismuth content n, p = f (NBi) in PbSe : Bi : Se / BaF2 films was investigated. The bismuth content ranged from 0 to 0.3 at%. Epitaxial films were grown by means of the vacuum condensation from two independent molecular beams, the lead selenide with bismuth and the selenium, which were mixed immediately at the surface (111)BaF2 substrate, heated at 350C. The experimental curve n, p = f (NBi) has two specific portions of different regions of bismuth content. At NBi > 0.0375 at% experimental dependence n = f (NBi) is linear, furthermore the electron density n NBi. At low bismuth content (NBi < 0.0375 at%) the linear dependence is violated, and the ntype conductivity converts to the p-type one in this region. It is significant that all doped films were saturated with selenium. This condition is necessary for preparing doped films with the highest of the electron densities. Experimental results are discussed in terms of a thermodynamic model of the impurity interraction with as-grown defects in PbSe : Bi which accounts for the amphoteric behavior of bismuth atoms in lead selenide.

3 Физика и техника полупроводников, 2001, том 35, 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.