WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

Перейдем теперь к объяснению экспериментальных Идея закрепления уровня Ферми в области амфотерного фактов на основе предложенной модели дивакансии.

уровня является привлекательной. Мы придерживаемся 1) Отсутствие фотопроводимости при оптакой же точки зрения. Однако в отличие от автора [12] тическом возбуждении уровней 3 и 4 (пемы показали, что таким амфотерным центром является реходы a и b на рис. 3). Оценки, приведенные выше, именно многоэлектронный центр — дивакансия, схема показывают, что уровни основного состояния дивакануровней которой приведена на рис. 4. Поскольку по сии (1 и 2) расположены у дна потенциальной ямы.

нашим оценкам 0.16 eV, оптические уровни 0.Когда поглощаются кванты с энергиями 0.44 или 0.52 eV, и 0.44 eV должны быть на расстоянии 0.08 и 0.16 eV от осуществляется переход электрона с этих уровней на горба искривленной валентной зоны, что соответствует уровни 3 и 4 (внутрицентровый переход). При этом расстоянию 0.1 eV от середины запрещенной зоны должен произойти переход электронов из валентной необлученного кристалла. При облучении в n- или p-Ge зоны на нижележащие освобожденные уровни 1 и 2, вводятся дивакансии, которые в обоих случаях являт. е. рождаются дырки вблизи дна ямы в валентной ются компенсирующими центрами. В образцах p-типа зоне (следовательно, должна появиться фотопроводиобразованная дивакансия может находиться в двукратно мость). Однако при этом дивакансия в яме окажется положительном (на уровне 3 нет электронов), однократв неустойчивом зарядовом состоянии и „лишний“ элекно положительном (на уровне 3 один электрон) или трон с верхнего уровня мгновенно рекомбинирует с блинейтральном (на уровне 3 два электрона) зарядовом жайшей дыркой. Дырка „погибнет“, не успев принять состоянии. В первых двух случаях дивакансия являетучастие в фотопроводимости.

ся положительно заряженным ионизованным центром 2) Различие оптически и электрически и ведет себя как донор, поэтому уровень Ферми при определенных значений энергии активаоблучении образца, т. е. с увеличением концентрации ции уровней дивакансий 3 и 4 (рис. 3). Из дивакансий, перемещается вверх к середине запрещенизмерений энергий активации уровней по температурной зоны. Когда уровень Ферми оказывается между ным зависимостям коэффициента Холла следует, что уровнями 3 и 4 и удален от них хотя бы на расстояние с увеличением температуры происходит сдвиг уровня 2–3 kT, меняется зарядовое состояние дивакансии и она Ферми к середине запрещенной зоны. В этом случае становится нейтральной (уровень 3 занят двумя элекприсутствие электронов на уровнях 3 и 4 разрешено, тронами, а уровень 4 пуст). Такая ситуация реализуется, т. е. дивакансия может изменить зарядовое состояние.

поскольку энергетическое расстояние между уровнями Электроны будут переходить на эти уровни уже с горба и 4 E kT, E/kT 10 (T = 77 K). Дальнейшее искривленной валентной зоны. Для возбуждения этих движение уровня Ферми вверх в процессе облучения электронов необходима энергия, соответствующая зазо- приводит к переходу дивакансии в однократно или двуру между горбом искривленной валентной зоны и уров- кратно отрицательно заряженное состояние (заполнение нями 3 и 4. На рис. 4 показана схема, объясняющая раз- уровня 4), а это значит, что дивакансия (в данном случае ницу между оптически и электрически определенными как отрицательно заряженный ионизованный центр) стаэнергиями активации уровней дивакансии в германии: ла акцептором. В результате уровень Ферми начинает оптически определенной энергии активации уровня 4 смещаться опять в сторону валентной зоны и, достигнув (0.52 eV) соответствует электрически активный уровень нижнего уровня, снова превратит дивакансию в доФизика твердого тела, 2002, том 44, вып. К модели дивакансии в германии нор, после чего картина повторяется. Уровень Ферми оказывается закрепленным между двумя уровнями, что и является причиной существования предельного уровня Ферми. Такая же картина будет наблюдаться и в n-Ge с той лишь разницей, что уровень Ферми с облучением будет двигаться в глубь запрещенной зоны со стороны зоны проводимости.

Список литературы [1] А.Б. Герасимов, Н.Д. Долидзе, Н.Г. Кахидзе, Б.М. Коноваленко, Н.В. Челидзе. ФТП 1, 7, 982 (1967).

[2] H. Saito, N. Fukuoka, H. Hattori, J.H. Crawford. Radiation Effects in Semiconductors / Ed. F.L. Vook. Plenum press, N.Y.

(1968). P. 232.

[3] T.M. Flanagan, E.E. Klontz. Phys. Rev. 167, 789 (1968).

[4] H.J. Stein. Radiation Damage and Defects in Semiconductors/ Ed. J.E. Whitehouse. The Institute of Physics, London (1973).

P. 315.

[5] А.Р. Басман, А.Б. Герасимов, Н.Г. Кахидзе, Б.М. Коноваленко, А.А. Церцвадзе. ФТП 7, 7, 1347 (1973).

[6] А.Б. Герасимов, Н.Д. Долидзе, Б.М. Коноваленко, М.Г. Мцхветадзе. ФТП 11, 7, 1349 (1977).

[7] A.B. Gerasimov, N.D. Dolidze, R.M. Donina, B.M. Konovalenko, G.L. Ofengeim, A.A. Tsertsvadze. Phys. Stat. Sol. (a) 70, 23 (1982).

[8] В.С. Вавилов, Н.П. Кекелидзе, Л.С. Смирнов. Действие излучений на полупроводники. Наука, М. (1988).

[9] G.D. Watkins, J.W. Corbet. Phys. Rev. 138, A543 (1965).

[10] L.J. Cheng, J.C. Corelli, J.W. Corbet, G.D. Watkins. Phys. Rev.

152, 761 (1966).

[11] A.H. Kalma, J.C. Corelli. Phys. Rev. 173, 734 (1968).

[12] А.Б. Герасимов. ФТП 12, 6, 1194 (1978).

[13] В.С. Вавилов. Действие излучений на полупроводники.

Физматгиз, М. (1963).

[14] Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Квантовая механика. Наука, М. (1974).

[15] В.Л. Бонч-Бруевич. ФТТ 4, 9, 2660 (1962).

[16] Л.В. Келдыш, Г.П. Прошко. ФТТ 5, 12, 3378 (1963).

[17] E.O. Kane. Phys. Rev. 131, 79 (1963).

[18] Б.И. Шкловский, А.Л. Эфрос. ЖЭТФ 60, 2, 867 (1971).

[19] Б.И. Шкловский, А.Л. Эфрос. ЖЭТФ 62, 3, 1156 (1972).

[20] А.Л. Эфрос. УФН 111, 3, 451 (1973).

Физика твердого тела, 2002, том 44, 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.