Электронные и фононные явления переноса в полуметаллических и полупроводниковых сплавах висмут-сурьма

• Автор: Редько, Николай Андреевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 465 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. КРАТКИЙ ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВИСМУТА, СУРЬМЫ И СПЛАВОВ НА ИХ ОСНОВЕ
1.1 Кристаллическая структура висмута, сурьмы и сплавов висмут-сурьма
1.2 Зона Бриллюэна и энергетический спектр висмута и сурьмы
1.3 Поверхность Ферми носителей заряда в висмуте, сурьме
и дополнительные экстремумы в валентной зоне
1.4 Перестройка энергетического спектра сплавов висмут-сурьма
при изменении состава,
1.5 Законы дисперсии носителей заряда в висмуте и сплавах висмут-сурьма,
1.6 Исследование сплавов висмут-сурьма с помощью явлений переноса в температурном интервале 4ч-80К
ГЛАВА Н. НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ЯВЛЕНИЙ ПЕРЕНОСА
2.1 Феноменологическая теория явлений переноса в кристаллах типа висмута
2.2 Электронная теория явлений переноса в кристаллах типа
висмута
2.3 Методы определения эффективной массы плотности состояний электронов (дырок)
2.4 Механизмы рассеяния носителей заряда в твердых телах
ГЛАВА Ш. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ
В СПЛАВАХ ШьхЗЬх п-ТИПА
3.1 Плотность состояний и масса плотности состояний электронов в сплавах п-Вц.хвЬх
3.2 Электрические гальваномагнитные явления в сплавах
п-Вц.хвЬх

3.3 Механизмы рассеяния электронов в сплавах п-ВЬх при
низких температурах
Выводы
ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОЗОННЫХ СПЛАВОВ Ш-8Ъ р-ТИПА МЕТОДОМ КИНЕТИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ
Введение
4.1 Исследование дырок Ц-зоны
Выводы
4.2 Исследование валентной зоны полупроводниковых сплавов
ВьхвЬх (0.17<х<0.19)
Выводы
43 Исследование дырок Т-зоны в сплавах В.хБЬх (х=0.05)
ГЛАВА V. КИНЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В СПЛАВАХ ВИСМУТ-СУРЬМА С НЕСКОЛЬКИМИ ГРУППАМИ ДЫРОК (ЭЛЕКТРОНОВ)
Введение
5.1 Явления переноса в сплавах р-ВЬх в квантующих магнитных
полях
Выводы
Межзонный механизм рассеяния в сплавах р-типа (экспериментальные результаты)
5.3 Теория явлений переноса в сплавах р-типа с учетом межзонного рассеяния (сравнение теории с экспериментом)
5.4 Исследование структуры валентной зоны сплавов ВЬх
(0<х<0.15) по особенностям в явлениях переноса
5.5 Время релаксации Ц-дырок в сплаве p-Bio.88Sbo.12 при меж-
зонном механизме рассеяния

5.6 Электронный топологический переход в сильно легированном
донорной примесью (Те) висмута и сплава В.вкЬо
Выводы
ГЛАВА VI. ОСОБЕННОСТИ ФОНОННОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ВИСМУТА
6.1 Фононная теплопроводность висмута
Выводы
6.2 Фононная теплопроводность сплавов В.х8Ьх
Выводы
6.3 Фононные времена релаксации в сплавах висмут-сурьма
Выводы
6.4 Влияние анизотропии упругости на термодинамику и кинетику
фононов в висмуте и сплавах ВьвЬ
Выводы
6.5 Теплопроводность сильно легированных сплавов ВьТе
Выводы
6.6 Влияние электрон-фононного взаимодействия на фононную
теплопроводность полупроводниковых сплавов ВьБЬ
Выводы
ГЛАВА VII. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ СПЛАВОВ
НА ОСНОВЕ ВИСМУТА
7.1 Применение сплавов ВЬвЬ в термоэлектричестве
7.2 Анизотропия термоэдс полупроводниковых сплавов Вь8Ь
в квантующем магнитном поле
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

на основании измерения осцилляций магнитной восприимчивости. В дальнейшем исследование ПФ В1 проводилось различными методами, такими, например, как циклотронный резонанс [36, 37], эффект де Гааза-ван-Альфена [381, поглощение ультразвука [393, радиочастотный размерный эффект [40], резонанс магнитных поверхностных уровней [413, магнитоакустический резонанс [423, поперечная фокусировка электронов [433. Результаты этих и других работ по исследованию ПФ В1 подробно обсуждаются в обзорах Фальковского (13 и Эдельмана [29, 303 и, как правило, параметра носителей на ПФ В1, полученные различными авторами, согласуются в пределах ошибок эксперимента с данными [293, в которой они найдены с наибольшей точностью. Легирование В1 акцепторными примесями (БП, РЬ) позволяет смещать уровень Ферли вглубь валентной зоны и делать актуальными дополнительные дырочные экстремумы. Взаимное расположение зон на шкале энергии при концентрации легирующей примеси до 0,1 ат% остается неизменным [443. Легкие дырки были обнаружены при исследовании магнитооптического отражения [453. В дальнейшем их наличие подтверждено результатами туннельной спектроскопии [463. Согласно [453, легкие дырки, как и электроны, локализованы в точках Ь ЗБ и их параметры мало различаются между собой. Гальваномагнитные исследования, проведенные на сплавах В:Ц В:Ц_ХРЬХ [47, 483 показали, что
легкие электроны исчезают при (4+4.5)-10 см , а легкие

Л О О
дырки Ьа появляются при рг5-10 см . Детальное исследование параметров легких дырок посредством эффекта Шубникова-де-Гааза (ЩдГ) проведено в [493.
Для объяснения ряда экспериментальных фактов, таких как, например, замедление скорости роста энергии дырок с увеличением