Кинетические свойства полупроводниковых кристаллов, легированных магнитными примесями

• Автор: Дейбук, Виталий Григорьевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Черновцы
• Количество страниц: 104 c. : ил

Глава I. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВ СТРУКТУРЫ ЦИНКОВОЙ ОБМАНКИ,

ЛЕГИРОВАННЫХ МАГНИТНЫМИ ПРИМЕСЯМИ

§ 1.1. Модель молекулярного кластера. Граничные

условия на поверхности кластера

§ 1.2. Приближение сильной связи в проблеме глубоких уровней. Приближение Малликена-Вольфсберга-Гельмгольца

§ 1.3. Построение групповых орбиталей кластера.

Расчет групповых интегралов перекрывания

§ 1.4. Самосогласованный расчет энергетических

уровней примесей с незаполненной Зс1-оболоч-кой в СсСГе. и ЗпЗо,

Глава II. ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ ГРУППЫ ЖЕЛЕЗА НА ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА В ПОЛУПРОВОДНИКАХ С РАЗЛИЧНОЙ

ШИРИНОЙ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ

§ 2.1. Особенности рассеяния носителей тока магнитными примесями в широкощелевых
полупроводниках
§ 2.2. Влияние магнитных примесей на рассеяние носителей тока в полупроводниках с узкой
запрещенной зоной
§ 2.3. Расчет удельного сопротивления и термо-эдс узкощелевых полупроводников, легированных магнитными примесями
Глава III. ВЛИЯНИЕ ПАРАМАГНИТНЫХ ПРИМЕСЕЙ НА ЭЛЕКТРОННУЮ СТРУКТУРУ И ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ В УЗКИХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗОНАХ
§ 3.1. Одночастичная функция Грина. Энергетический спектр системы
§ 3.2. Двухчастичная функция Грина
§ 3.3. Расчет статической электропроводности
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИМЕЧАНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Актуальность темы. Широкие экспериментальные и теоретические исследования физических свойств полупроводниковых соединений обусловлены их применением в электронной технике. Большой теоретический интерес представляет исследование влияния примесей первой переходной группы на физические свойства полупроводниковых кристаллов, в частности, на энергетическую структуру и явления переноса. Наличие в полупроводниковом кристалле магнитных примесных центров, обуславливающих образование глубоких уровней в запрещенной зоне, приводит к существенному изменению транспортных свойств кристаллов.
Несмотря на значительное внимание исследователей, проблему глубоких примесных уровней до сих пор нельзя считать решенной.
Об этом свидетельствуют трудности не только в количественном, но и в качественном описании кинетических коэффициентов примесных полупроводниковых кристаллов [3, 27, 34, 45, 47^ . Остаются невыясненными некоторые принципиальные вопросы, связанные с состоянием Зс(.-металла в полупроводниках с различной зонной структурой; определением роли различных механизмов рассеяния носителей тока и их влиянием на кинетические коэффициенты; аномальным поведением кинетических коэффициентов указанных соединений в области низких температур и области высоких магнитных полей.
Часть этих вопросов рассматривается в данной работе: изучается роль примесей ЗсС-переходных металлов в формировании зонной структуры полупроводниковых соединений исследуется влияние механизма рассеяния на обменном потенциале примесных атомов на кинетические коэффициенты полупроводников с различной зонной структурой в присутствии магнитных примесей. В работе детально
И,|л/ "-"-ЭЛ-яр 1 - '-*»
<^,4Х1Эеал-ч.1Ч1!>6'>=0>
< «МП эе^л- », - ^гХ<х VУбО 1х><%/1%>,
<ЧЦ* 1Э£эл- пр1^'Л )ф- ^-1<х и(г)1ХХХ К №'>,
^ир 1 Фе' -1*ХГ>- О , (2.1.22)
<ФК1-4Х.19е»-пр1Ч>|е<а|50> = О , <^л%|деЭ4.„р|^.^'>=^гХ<х|г«|х><%|%,>)
у к
< ФслХ |эе8л-пр| %,4 х>=-4у1<х 1та1х><х $;хУ
Тогда, согласно (2.1.7), получим:
1 = /Ч*еЛ 1 2т%-,1 ±Г/2^22> +Х г%
V* 2®Ку ~Й?~|13С и ^ _/а'' 36 1-
.<£?£, + 2С/2<2|>^ + ^ З)'2] '(Г,
где Л/^р - концентрация примесных атомов марганца,
Э' = <х|УО)|Х>; С'= ■<* РОО 1Х>. (2.1.24)
Согласно правилам Матиссена [283, подвижность носителей тока при учете различных независимых друг от друга механизмов рассеяния, может быть найдена из соотношения:
(2.1.23)