Метод исследования взаимодействия носителей заряда в гетероструктурах с электрическими полями радиочастотного диапазона

• Автор: Заярный, Вячеслав Петрович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 343 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКИ ИССЛЕДУЕМЫХ ГЕТЕРОГЕННЫХ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ СТРУКТУР И ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ЭКСПЕРИМЕНТА ДЛЯ

ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Зарядовые характеристики гетероструктур и приборов

с зарядовой связью на их основе

1.2. Характеристики гетероструктур, определяющие потери заряда в процессе его переноса при воздействии внешних электрических
полей

1.3. Факторы, определяющие высокочастотные свойства

гетероструктур

1.4. Особенности и основные принципы организации современного физического эксперимента
1.4.1. Существующие тенденции в организации эксперимента
1.4.2. Особенности современного эксперимента по исследованию характеристик гетероструктур
1.4.3. Алгоритмическое и программное обеспечение современного физического эксперимента
1.5. Существующие методы разработки систем для экспериментальных

исследований с использованием процессорных средств
Краткие выводы по главе
ГЛАВА 2. СТРУКТУРНАЯ ДЕКОМПОЗИЦИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ
ГЕТЕРОСТРУКТУР
2Л. Декомпозиция структуры сложных систем и выявление состава систем для исследования зарядовых и частотных характеристик
гетероструктур
2.2. Логические цепи управления характеристиками адаптивной системы
для физических исследований
Краткие выводы по главе
ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА И СИНТЕЗ АДАПТИВНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Обобщенные требования физического эксперимента и их формализация
3.2. Разработка базы знаний для синтеза измерительных структур адаптивных систем на основе характеристик исследуемых гетерогенных твердотельных структур
3.3. Обобщенная измерительная структура и ее свойства
3.4. Оптимизация измерительных структур для физических

исследований в процессе их синтеза
3.5. Методика и алгоритм синтеза оптимальных измерительных цепей в составе адаптивных систем для физических
исследований
Краткие выводы по главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОЙ АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАРЯДОВЫХ И ЧАСТОТНЫХ СВОЙСТВ ГЕТЕРОСТРУКТУР С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ
4.1. Характеристика зарядовых процессов в гетероструктурах и
выбор методов их исследования
4.2. Анализ требований эксперимента по определению зарядового
состояния гетероструктур методами емкостной спектроскопии и
вывод оптимальных измерительных структур
4.2.1. Модифицированный метод изотермической релаксации
емкости
4.2.2. Модифицированные методы вольт-фарадных характеристик
4.3. Определение зарядовых и частотных характеристик гетероструктур методами термоактивационной спектроскопии
и вывод оптимальных измерительных структур
4.4. Структурный синтез многопараметрической адаптивной

зованного на ловушках, Е1-¥1-энер1ия активации моноэнергетического уровня, 1у -начальное значение тока ТСП/ТСД, т,-время пролета свободных носителей заряда на ловушки, Т и Т0-текущая и начальная температуры.
В случае, когда зарядовые процессы в гетероструктурах описываются выражением (1.22), имеет место слабый перезахват носителей заряда, для которого также справедливо соотношение юэ=шг. Если зарядовые процессы в гетероструктурах описываются выражением (1.23), то в этом случае будет иметь место сильный перезахват носителей заряда, для которого соэ=юрц/тг (тг-время рекомбинации носителей заряда). В обоих случаях [35, 144]
С0Э=81 УтЧ, (1.25)
где 8(-сечение захвата носителей заряда на ловушки, а у-р-тепловая скорость свободных носителей заряда, >1с-эффективная плотность состояний в зоне проводимости полупроводника.
Для исследуемых образцов гетероструктур также имеет место следующая взаимосвязь между эффективным частотным фактором шэ и степенью переза-хвата носителей заряда т [35]:
а>э=М р)/(кТт2) ехр(¥ДТт) [1+(т-1) 2кТт/ЩТ (1.26)
где Тт-темпсратурное положение максимума пика ТСП/ТСД.
Из приведенных соотношений видно, что потери сигнального заряда при его перемещении в приповерхностной области полупроводника ПЗС будут определяться вероятностью его освобождения из ловушек и степенью его переза-хвата на центах захвата. Зависимость вероятности освобождения носителей за-