Применение модели потенциала нулевого радиуса к теории фотоионизации глубоких примесных центров в полупроводниках

• Автор: Логинова, Инга Дмитриевна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 116 c. : ил

Глава I. Обзор методов ргЙ'чёта глубоких центров в полупроводниках

1.1, Основные методы расчёта энергетического положения глубоких центров и волновых функций примесного электрона

1.2. Метод потенциала нулевого радиуса

Глава 2. Волновые функции глубоких примесных центров

в р-представлении

2.1. Структура валентной зя§ы..р обобщенной модели Латтинжера

2.2. Метод построения волновых фушщий глубоких примесных центров

2.3. Волновые функции глубоких центров симметрии Гд

2.4. Волновые функции глубоких центров симметрии Гг;

2.5. Волновые функции ^-с-центров в р-представлении

Глава 3. Оптические переходы в полупроводниках с глубокими уровнями

3.1. Метод расчёта сечения фотоионизации
3.2. Определение матрицы Ф^у/ * характеризующей состав состояния на центре
3.3. Расчёт матричных элементов дипольных переходов между свободными зонными состояниями

- 3 -
в модели Латтинжера
3.4. Расчёт сечения фотоионизации для переходов
Ь-центр - валентная зона
3.5. Расчёт сечения фотоионизации для переходов
Ь -центр - зона проводимости
3.6. Учёт зарядового состояния центра после фотоионизации
3.7. Сечение фотоионизации 1-с -центров . .
Глава 4. Анализ полученных теоретических зависимостей
сечения фотоионизации глубоких центров. Сравнение с экспериментальными данными
4.1. Спектральная зависимость сечения фотоионизации глубоких примесных Ь -центров для переходов центр - валентная зона
4.2. Спектральная зависимость сечения фотоионизации глубоких цримесных Ь -центров для переходов центр - зона проводимости
4.3. Расчёт абсолютных значений сечений фотоионизации глубоких Ь-центров
4.4. Установление типа симметрии глубокого центра и уточнение его оптической энергии ионизации по характеру спектральной зависимости коэффициента поглощения или фотопроводимости
4.5. Анализ глубоких центров в ЬаА.З
Заключение
Литература
- 4 -
Глубокими центрами в полупроводниках принято называть центры (примеси или дефекты кристалла), энергия ионизации которых имеет величину порядка ширины запрещенной зоны. Наличие таких центров в полупроводниках приводит к существенному изменению их фотопроводимости, а также оптических и термоэлектрических свойств, что может быть использовано в полупроводниковой электронике. Изучение глубоких центров важно как для создания общей теории полупроводников, так и для разработки полупроводниковых приборов, работающих на примесном поглощении с участием глубоких центров.
Для описания физических процессов в полупроводниках, за которые ответственны глубокие центры, необходимо иметь надежные мето -ды расчета энергетического спектра и волновых функций этих цент -ров.
Несмотря на большое количество работ, посвященных глубоким центрам, приходится констатировать, что теория еще не в состоянии предложить экспериментаторам адэкватные модели для интерпретации полученных результатов.
Строгое теоретическое рассмотрение структуры глубоких при -месных центров сталкивается со значительными трудностями. Приближение эффективной массы, с помощью которого можно описать как свободные носители, так и носители на мелких центрах, неприменимо для сильно локализованных состояний глубокого примесного центра. Кроме того, обычно неизвестен характер взаимодействия носителей с центром на малых, порядка нескольких постоянных решетки, расстояниях. Поэтому широкое распространение получили полуэмпирические методы, которые позволяют с помощью найденных из эксперимента значений энергии уровня в запрещенной зоне построить, при определенных предположениях, волновые функции центра в существенной для ря-
- 50 -
Таблица 4.
Матричные элементы переходов между блоховскими амплитудами краёв зон
'М>? Ф'2’И (]4'р1 Ф"2'р1
1!’!;Р> 0 0 л/зВр 0 /з/2Вр
1И>р> 0 0 0 ^Вр 0
11»2^> ■л/зВр 0 0 0 0 -$2Вр
0 /з Вр 0 0 Шр
Ьк>Р> #Вр 0 0 -'Щбр 0
1яг2;Р) 0 0Вр -у5/гБр 0 0