Фотоиндуцированный парамагнетизм примесных центров в узкощелевых полупроводниках A IV B VI

• Автор: Волошок, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 112 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава I. Свойства РЬТе и РЬ,_хБпхТе, обусловленные
глубокими примесными центрами (7а и 1п
§ 1Л. Кристаллическая структура, энергетический
спектр И примесные СОСТОЯНИЯ В полупроводниках Ар/Ву!
1Л Л. Кристаллическая структура и энергетический спектр
1 Л.2. Собственные дефекты и примеси
§1.2. Системы с отрицательной энергией взаимодействия электронов. Задержанная фотопроводимость
1.2.1. Концепция отрицательной энергии Хаббарда
1.2.2. Модели примесных центров в А1УВУ1
1.2.3. Влияние примесей на упругие свойства полупроводников Ар/ВVI
§1.3. Магнитные свойства полупроводников А1УВУ1
1.3.1. Магнитная восприимчивость РЬТе и 8пТе
1.3.2.Магнитная восприимчивость РЬ}_х8пхТе
1.3.3.Магнитная восприимчивость РЬТе и РЬ;.х5пхТе, легированных элементами III группы
Краткие выводы и постановка задачи исследования
Глава II. Экспериментальные методы исследований
§ 2.1. Объекты исследования
§ 2.2. Электрофизические измерения
§ 2.3. Электромагнитное возбуждение ультразвука
§ 2.4. Методы измерения магнитной восприимчивости
Глава III. Метастабильные магнитные состояния
1п и Оа в полупроводниках А1УВУ1

§ 3.1. Задержанная фотопроводимость в РЬоПоТеЗл
и РЬТегйа
§ 3.2. Аномалии упругих свойств РЬТегва
§ 3.3. Влияние примесей III группы на магнитную
восприимчивость РЬТе и Pbo.75Sno.25Te
§ 3.4. Модель фотоиндуцированного парамагнетизма
примесных центров в узкощелевых полупроводниках
Выводы
Приложение. Нелинейная генерация ультразвука в антиферромагнитных диэлектриках
Литература
Введение
Основой современных информационных технологий являются полупроводниковые материалы. Для создания приборов и устройств на их основе могут использоваться как свойства собственно полупроводниковой матрицы, так и свойства, возникающие при ее легировании. Наиболее широко в настоящее время используются элементарные полупроводники -германий и кремний. Главным физическим параметром, определяющим быстродействие полупроводниковых приборов, является подвижность носителей электрического заряда. Она пропорциональна длине свободного пробега и обратно пропорциональна эффективной массе носителей. Увеличение длины свободного пробега достигается путем глубокой очистки полупроводника, и здесь, по-видимому, уже близок технологический предел. Эффективная масса носителей является параметром энергетического спектра и определяется лишь типом выбранного полупроводника. Дальнейшее развитие полупроводниковых технологий связывается с переходом к материалам с малыми значениями эффективных масс. Наиболее распространенными среди них являются полупроводники семейств АцВуь {Хп, Сс1, Щ) - (Д, Де, Те); АгаВу: (А1, Са, 1п) - (Р, Ля, ДА); А1УВуь (<тс, Дн, РЬ) - (Д, Де, Те).
Значение эффективной массы носителей заряда определяется величиной энергетической щели между потолком валентной зоны и дном зоны проводимости. Создание твердых растворов бинарных соединений в пределах указанных семейств позволяет варьировать параметры энергетического спектра и тем самым изменять характеристики создаваемых полупроводниковых приборов.
Наряду с технологиями, основанными на физических свойствах чистых полупроводниковых материалов, существуют технологии,

становятся однозарядными - РЪ , и приобретают собственный магнитный момент. При введении компенсирующих примесей (СГ, Ag') исчезают особенности, связанные с собственными дефектами, и восприимчивость образцов демонстрирует почти не зависящий от температуры диамагнитный ход. Количественные оценки, сделанные автором [66], как уже отмечалось, нуждаются в существенной корректировке, поскольку в настоящее время параметры энергетического спектра РЪТе значительно отличаются от использованных в [66].
Изучая магнитную восприимчивость других селенидов и теллуридов тяжелых элементов [67], Матиаш обнаружил, что для ионных кристаллов молярная восприимчивость решетки с достаточной степенью точности равна полному числу электронов в молекуле вещества, умноженному на коэффициент порядка 10'6. Это эмпирическое правило позволяет оценивать изменение решеточной восприимчивости, вызванное заменой части атомов одного сорта на другой, т.е. при создании твердых растворов.
Магнитная восприимчивость ЗпТе экспериментально изучалась в работе Багинского с соавторами [68]. На зависимости %(Т) наблюдалась особенность, которая, как показано на Рис.7, имеет вид “всплеска” парамагнетизма при температуре структурного фазового перехода в этом соединении. Величина аномалии составляет порядка 10% от наблюдавшихся значений магнитной восприимчивости при концентрации свободных носителей порядка Мр ~ 5-1020 см'3, уменьшается при увеличении концентрации носителей, а при Мр > 7-1020 см'3 аномалии не наблюдается. В работе [68] также указывается, что температура, при которой наблюдается особенность магнитной восприимчивости, понижается, если образец подвергнуть быстрому охлаждению до температуры жидкого гелия. Интерпретация наблюдавшейся особенности