Структура примесной зоны и механизмы проводимости по примесям некомпенсированного кремния

• Автор: Шестаков, Леонид Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 245 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Принятые сокращения и условные обозначения

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СТРУКТУРА ПРИМЕСНОЙ ЗОНЫ И ПРОВОДИМОСТЬ ПО ПРИМЕСЯМ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ (ОБЗОР
ЛИТЕРАТУРЫ)

§1.1 Локализация электронных состояний

§ 1.2 Структура примесной зоны слаболегированного

полупроводника при малой компенсации

§ 1.3 Б - состояния, их эволюция, Б ' - зона

§1.4 Механизмы примесной проводимости при очень
низких температурах
§ 1.5 Влияние электрического и магнитного полей на
прыжковую проводимость
ГЛАВА 2. ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ
И ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ 45 § 2.1 Измерение проводимости и постоянной Холла на
постоянном токе
§ 2.2 Образцы и их параметры
§ 2.3 Обработка экспериментальных результатов
§ 2.4 Установка для спектральных измерений
ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ПРЫЖКОВОЙ ПРОВОДИМОСТИ ПО
ЗОНЕ ОСНОВНЫХ СОСТОЯНИЙ
Введение
§ 3.1 Зависимость проводимости от температуры (энергия

активации проводимости)
§ 3.2 Уровень Ферми в слаболегированном
некомпенсированном полупроводнике
§ 3.3 Зависимость проводимости от электрического поля
§ 3.4 Отрицательное магнетосопротивление при прыжковой
проводимости
§ 3.5 Основные выводы
ГЛАВА 4. НЕОМИЧЕСКАЯ ПРЫЖКОВАЯ ПРОВОДИМОСТЬ ПО
П - СОСТОЯНИЯМ
Введение
§ 4.1 Основные экспериментальные результаты
§ 4.2 Природа состояний, определяющих
<тм - проводимость
§ 4.3 Неомическая прыжковая проводимость в
экспоненциальном хвосте зоны
§ 4.4 О механизме см - проводимости
§ 4.5 Основные выводы
ГЛАВА 5. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ДЕЛОКАЛИЗОВАННЫХ
Г) - - СОСТОЯНИЙ В СИЛЬНОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ

Введение
§ 5.1 Статическая проводимость
§ 5.2 Фотопроводимость в квазипробое
§ 5.3 Делокализацйя Э ' - состояний в электрическом поле .
§ 5.4 Энергетическое положение состояний, ответственных
за проводимость .в квазипробое
§ 5.5 О модели квазипробоя
§ 5.6 Гистерезис проводимости по примесям в скрещенных
электрическом и магнитном полях
§ 5.7 Основные выводы
ГЛАВА 6. О ПРИРОДЕ ЭЛЕКТРОННЫХ СОСТОЯНИЙ В ЩЕЛИ
МОТТА-ХАББАРДА
Введение
§6.1 Дислокации в кристаллах
§ 6.2 Взаимодействие примесей с дислокациями
§ 6.3 Влияние отжига на ам - проводимость
§ 6.4 Влияние деформации на проводимость по примесям
§ 6.5 Основные выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА

норов близки к энергии невозмущенного уровня, принятого за нуль. Поэтому для почти всех пар доноров, между которыми происходят прыжки £ц — £р - энергии Ферми. Это и есть энергия активации £3. Положение уровня Ферми определяется из равенства концентрации 0- и 2-комплексов (см. подробнее §1.2). Таким образом, для температурной зависимости прыжковой проводимости получаем
В слабокомпенсированном полупроводнике амплитуда крупномасштабного потенциала мала по сравнению с Єр. Поэтому его учет дает малую поправку к (1.20) [7]
Как показали эксперименты [32,42,44,45] и др. формула (1.21) хорошо описывает наблюдаемые значения £3 и ее зависимость от концентрации.
Однако, с ростом концентрации выше некоторой Ыс ~ 0.1 Ым (1Ум - концентрация перехода металл-полупроводник) наблюдается отклонение величины £3 от закона (1.21). Общепринятого объяснения этому уменьшению нет. Обычно его связывают с увеличением перекрытия соседних состояний [7] или с возрастанием роли коррелированных прыжков [46].
В очень слабо компенсированных полупроводниках в высокотемпературной части области прыжковой проводимости наблюдается отклонение от закона (1.19). Кривая зависимости 1пст от Т^1 с ростом температуры становится все более пологой. Причина этого может быть понята

е2^1/
(1.20)
£з = 0.

е2Ж1/
(1 - 0.29К1/4).
(1.21)
£3 = 0.