Концентрационные эффекты в многодолинных полупроводниках и их влияние на винтовую неустойчивость

• Автор: Буянов, Алексей Вадимович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 124 c. : ил

1. КОНЦЕНТРАЦИОННЫЕ ЭФФЕКТЫ И ВИНТОВАЯ НЕУСТОЙЧИВОСТЬ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ С БИПОЛЯРНОЙ ЭЛЕКТРОВОДНОСТЬЮ
1.1. Особенности прохождения электрического
тока через ограниченный полупроводник с биполярной анизотропной электропроводностью
1.2. Концентрационный эффект в анизотропно
деформированных полупроводниках кубической сингонии
1.3. Магнитоконцентрационные эффекты в полупроводниках
1.4. Винтовая неустойчивость в электроннодырочной плазме
1.5. Заключение
2. ЧЕТНЫЙ МАГНИТОКОНЦЕНТРАЦИОННЫЙ ЭФФЕКТ В
МНОГОДОЛИННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ
2.1. Теория эффекта
2.2. Экспериментальное обнаружение эффекта.
Сравнение с теорией
2.2.1. Приготовление образцов и методика эксперимента
2.2.2. Обсуждение полученных результатов
3. ВЛИЯНИЕ МНОГОДОЛИННОГО МАГНИТОКОНЦЕНТРАЦИОННОГО ЭФФЕКТА НА ВИНТОВУЮ НЕУСТОЙЧИВОСТЬ
3.1. Влияние ММКЭ на срыв осциллисторных колебаний в
3.1.1. Приготовление образцов и методика эксперимента

3.1.2. Экспериментальные результаты и их обсуждение
3.2. Влияние ММКЭ на другие характеристики
осциллистора в Ое
4. ОРИЕНТАЦИОННАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ХАРАКТЕРИСТИК
ВИНТОВОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ В УСЛОВИЯХ ОДНООСНОЙ ДЕФОРМАЦИИ
4.1. Постановка задачи
4.2. Экспериментальные результаты и их обсуждение
4.3. Использование осциллисторного эффекта в
датчике пороговых деформаций
5. РАЗОГРЕВШИ КОНЦЕНТРАЦИОННЫЙ ЭФФЕКТ И
ЕГО ВЛИЯНИЕ НА НЕКОТОРЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИНТОВОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ В МНОГОДОЛИННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ
5.1. Постановка задачи и методика эксперимента
5.2. Результаты исследования вольт-амперных
характеристик и их обсуждение
5.2.1. Длинный германиевый диод
5.2.2. Образец германия со слабоинжектирующими контактами
5.3. Влияние РКЭ на срыв винтовой неустойчивости
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ НА ОСНОВЕ МАГНИТОКОНЦЕНТРАЦИОННОГО ЭФФЕКТА
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Со времени открытия транзисторного эффекта (1948 г.) изучение свойств электронно-дырочной плазмы в твердом теле традиционно является одним из основных направлений в физике и технике полупроводников. Среди разнообразных явлений, связанных с коллективными свойствами свободных электронов и дырок, биполярные диффузия и дрейф занимают особо выдающееся место, поскольку именно эти явления лежат в основе работы большинства полупроводниковых электронных приборов.
В подавляющем большинстве случаев, исследование явлений биполярного переноса в полупроводниках кубической еингонии обычно проводилось (и проводится) в приближении классической изотропии основных кинетических параметров (подвижностей и коэффициентов диффузии носителей тока), то есть без учета реальной зонной структуры конкретных полупроводников. Однако в рамках такого приближения невозможно понять и, тем более, разумно использовать некоторые важные особенности свойств электронно-дырочной плазмы, которые могут наблюдаться прежде всего в таких технически важных материалах, как германий и кремний. Эти особенности являются, в основном, следствием анизотропии макроскопической электропроводности, возникающей в указанных полупроводниках при приложении к ним различных направленных возмущений, таких, например, как скрещенные электрическое и магнитное поля, упругие деформации, греющее электрическое поле и т.д. Поэтому исследование свойств электронно-дырочной плазмы при возникновении анизотропной проводимости в кристаллах кубической симметрии представляется важным и актуальным.
К началу выполнения данной работы основные эффекты (прежде всего - концентрационные), связанные с особенностями бипо-

гс грани с малым £ , и количество носителей становится выше
равновесного значения.
При продольном направлении магнитного поля кроме исслепоэтому в данном случае не удается провести количественное сравнение теории и эксперимента в широком интервале полей. На рис.2.2 диапазон измерений ограничен полями, при которых возникают интенсивные осциллисторньте колебания тока в образце.
Наблюдение четного магнитоконцентрационного эффекта в поперечном магнитном поле вида (2.2) осложняется возникновением нечетного концентрационного эффекта в 2 - направлении.
От него, однако, удается практически полностью избавиться, сделав с помощью механической полировки максимально большими значения скоростей поверхностной рекомбинации на узких ху -гранях образца (на рис.2.2 и рис.2.3 грани с большими £ условно обозначены штриховкой).
На рис.2.3 приведены результаты исследования ВАХ образца с асимметричной обработкой широких -эсг - граней при трех значениях поперечного магнитного поля Ну . Здесь точками представлен эксперимент, а сплошные кривые - теоретические зависимости, выполненные для бесконечной пластинки с учетом доли примесной проводимости. Видно удовлетворительное количественное совпадение теории и эксперимента для запорных ветвей характеристик и лишь качественное согласие для проходных. В последнем случае такое расхождение характерно, вообще говоря, для всех типов магнитоконцентрационного эффекта и объясняется рядом причин, таких как изменения скорости поверхностной рекомбинации и времени жизни пар в условиях обогащения образца носителями. Кроме того в этих условиях с ростом поля Ех могут заметным образом
дуемого возникает также и осциллисторный