Теория электропроводности неупорядоченных поликристаллических полупроводников с межгранульными барьерами

• Автор: Винников, Александр Яковлевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 154 c. : ил

ВВЕДЕНИЕ '««'*

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Литературный обзор

1.2. Постановка задачи

ГЛАВА 2. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ НЕУПОРЯДОЧЕННОГО ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ПОЛУПРОВОДНИКА В ПОСТОЯННОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ

2.1. Модель межкристаллического барьера

2.2. Расчет статической электропроводности поликристалла в слабых электрических полях
2.3. Расчет статической электропроводности поликристалла в сильных электрических полях
ГЛАВА 3. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ НЕУПОРЯДОЧЕННОГО ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ПОЛУПРОВОДНИКА В ПЕРЕМЕННОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ
3.1. Обобщение модели неупорядоченного поликрис-таллического полупроводника на случай слабых электрических полей, зависящих от времени
3.2. Точное решение задачи о частотной дисперсии электропроводности одномерного поликристалла
3.3. Приближенное решение задачи о частотной дисперсии электропроводности одномерного поликристалла и модель квазиравновесного кластера
3.4. Частотная дисперсия электропроводности трехмерного неупорядоченного поликристаллического полупроводника
ГЛАВА 4. РЕЛАКСАЦИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ НЕУПОРЯДОЧЕННОГО
ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ПОЛУПРОВОДНИКА В СИЛЬНЫХ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЯХ
4.1. Релаксация электропроводности поликристалла
в сильных электрических полях

4.2. Релаксация электропроводности бикристалла в сильном электрическом поле
4.3. Случайные изменения степени заполнения поверхностных состояний межкристалличе-ских барьеров
4.4. Квазистационарная вольт-амперная характеристика одномерного поликристалла
4.5. Кинетические уравнения для уровня протекания и квазистационарная вольт-амперная характеристика трехмерного поликристалла
ГЛАВА 5. СРАВНЕНИЕ С ЭКСПЕРИМЕНТОМ
5.1. Формулировка модели
5.2. Основные свойства поликристаллической окиси цинка
5.3. Результаты измерения электропроводности поликристаллической окиси цинка
5.4. Анализ экспериментальных данных с точки зрения модели неупорядоченного поликрис-таллического полупроводника
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ОБОЗНАЧЕНИЯ
е - заряд электрона,
уп -•эффективная масса свободных носителей,
~к - постоянная Планка,
т - абсолютная температура в энергетических единицах,
£ - диэлектрическая проницаемость,
- г- "=р- де-Бройлевская длина волны электронов,
/2тГ
'Ц'т=ц2-}~ ~ °РеДняя тепловая скорость электронов,
£. - длина свободного пробега,
/С55 - дебаевский радиус экранирования,
толщина приповерхностного слоя обеднения, а - размер микрокристалла,
У - высота межкристаллического потенциального барьера в
Вольтах, о* 9?
<5 = *у=-- безразмерная высота межкристаллического барьера, -Ай - концентрация доноров в объеме полупроводника,
- концентрация поверхностных локализованных состояний,
- плотность состояний в зоне проводимости,
/Т^,- концентрация электронов, захваченных на локальные поверхностные уровни,
П - концентрация свободных носителей,
В - электрическое поле,
^ - плотность тока,
/ - электрический ток,
<0 - коэффициент диффузии, ул- - подвижность,
% - химический потенциал,

ГЛАВА
ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ НЕУПОРЯДОЧЕННОГО ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ПОЛУПРОВОДНИКА В ПЕРЕМЕННОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ
3.1; Обобщение модели неупорядоченного поликристаллического полупроводника на случай слабых электрических полей, зависящих от времени
Рассмотренная в предыдущей главе модель неупорядоченного поликристаллического полупроводника совершенно игнорирует переходные процессы, связанные с релаксацией неравновесного заряда в поликристаллах. Между тем хорошо известно, что поликристалли-ческие полупроводники характеризуются чрезвычайно широким спектс т
ром времен релаксации, простирающимся от инфранизких 10 ° с х до
сверхвысоких 10 с частот. В отдельных участках этого частотного диапазона релаксация определяется различными процессами, которые не всегда удается разделить экспериментально. В связи с этим любая модель релаксации неравновесного заряда в поликрис-таллических полупроводниках основана на идеализации, цель которой состоит в том, чтобы выделить черты релаксационного процесса, доминирующие в данном диапазоне частот цри данном способе возбуждения системы.
Как уже было отмечено во второй главе, главной особенностью нашей модели является возможность характеризовать каждый микро-кристалл определенным значением электрического потенциала как в состоянии термодинамического равновесия, так и при слабых отклонениях от него. Релаксация неравновесного заряда в такой модели сопровождается изменением во времени потенциалов узлов сет-