Особенности электропереноса в полупроводниковых материалах на основе сульфидов самария

• Автор: Васильев, Лев Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 144 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Краткая аннотация и основные защищаемые положения
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Структурные особенности сульфидов самария
1.1.1. Сульфиды самария со структурой типа ЫаС1
1.1.2. Сульфиды самария со структурой типа ТЛ3Р4
1.2. Зонная структура полупроводниковых материалов
на основе сульфидов самария
1.3. Переменная валентность и прыжковая проводимость
в редкоземельных соединениях
:1.3.1. Переменная валентность в редкоземельных
соединениях и ее типы
1.3.2. Некоторые представления о прыжковом
механизме электропереноса
1.3.3. Особенности прыжковой проводимости в РЗП
со структурой ТЬ3Р4
1.3.4. Перескоковая проводимость в тонких пленках ЭшБ
1.4. Некоторые особенности применения ЗиЛ) в датчиках-физических величин
1.4.1. Металлическая фаза ЭшБ и ее применение при изготовлении тензорезисторных датчиков
механических величин
.1.4.2. Перспективы применения датчиков на основе Этв
для работы в специальных условиях
1.5. Постановка задачи
ГЛАВА 2. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ОБРАЗЦОВ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Образцы

2.1.1. Приготовление объемных образцов
2.1.2. Приготовление тонких пленок
2.2. Методика эксперимента
2.2.1. Измерение констант пьезосопротивления
2.2.2. Эксперименты при высоком давлении
2.2.3. Исследования радиационной стойкости
2.2.4. Исследование фазового перехода полупроводник-металл под действием давления
сферического индентора

2.2.5. Измерение электрических параметров
2 .2 .5 .1. Измерение частотных зависимостей
электросопротивления
2 . 2 . 5 .2 . Измерение температурных зависимостей
электросопротивления
Краткие выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МОНОКРИСТАЛЛОВ
МОНОСУЛЬФИДА САМАРИЯ И СОЕДИНЕНИЙ НА ЕГО ОСНОВЕ
3.1. Исследование зависимости подвижности носителей тока от давления гидростатического сжатия в
БтЗ, Эп-хТе*, Зиц-хЕиЗ и Зт-СсфЗ
3.2. Исследование температурных зависимостей констант пьезосопротивления ЭшБ в интервале 4.2-ь350К
3.3. Концентрационная модель пьезосопротивления объемных полупроводниковых материалов
на основе сульфидов самария
3.4. Анализ электрических свойств ЭтЭ и твердых растворов на его основе с помощью
концентрационной модели
Краткие выводы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕНОСА В СОЕДИНЕНИЯХ С ПЕРЕМЕННОЙ ВАЛЕНТНОСТЬЮ ИОНОВ САМАРИЯ
4.1. Электроперенос в тонких пленках
моносульфида самария
4.2. Влияние у-облучения на электрические параметры тонких пленок ЭшЭ
4.3. Особенности электропереноса в сульфидах самария
со структурой ТЬ3Р4
4.3.1. Электрические свойства Бт.-
4.3.2. Электроперенос в системе 3т23з-3т334
Краткие выводы
ГЛАВА 5. ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ОСОБЕННОСТЕЙ
ЭЛЕКТРОПЕРЕНОСА В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛАХ НА ОСНОВЕ СУЛЬФИДОВ САМАРИЯ
5.1. Исследование контакта БиЛЗ . со стальным
сферическим индентором
5.2. Возможности применения полупроводниковых материалов на основе сульфидов самария для изхютовления датчиков температуры
5.3. Исследование влияния гамма-облучения на электрические характеристики тонкопленочных резисторов из
Краткие выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА ...'

вклад в электропроводность посредством перескоков [63]. Наличие перескоковой проводимости в пленках было обнаружено путем снятия частотных зависимостей электропроводности (о) при различных температурах (рис. 1.10) [6]. Из теории [52] следует, что граничная частота с понижением температуры понижается, а также то, что с повышением частоты а увеличивается пропорционально ю0'8 (<и- угловая частота) . Оба эти факта мы и наблюдаем на рис. 1.10 а и б. Концентрация (п) и подвижность лерескоко-вых носителей- заряда (и) была оценена из сравнения наблюдаемых и расчетных значений коэффициентов Холла по формуле, применяемой при наличии в полупроводнике двух сортов носителей заряда [63]. Оценки дали значения п~1021см~3, ц=0.1-=-1 см2/В-с.
В [65] было обнаружено наличие ионов Бт” в тонких лоли-кристаллических пленках ЭшБ. Там же показано, что с уменьшением постоянной кристаллической решетки (а) линейно . растет доля ионов Бт3+ в пленке (а) . Определенная с использованием экспериментальных величин а=0.05-ь0.16 [65], концентрация ионов Бт3+ равна а-1 . 8-1022 ~1021 см~3, что совпадает с количеством пе-рескоковых носителей заряда в пленках ЭшБ [66]. Такое соответствие в совокупности с фактом уменьшения подвижности носителей с уменьшением а и увеличением а (рис. 1.11) [66] позволило авторам думать, что величина перескоковой составляющей электропроводности в пленках ЗтБ пропорциональна количеству ионов Бт31" и осуществляется между ионами Бт3' и Эт2' (как и в ЗпцБ) . Однако детально механизм перескоковой проводимости в пленках ЭшЭ исследован до сих пор не был.
1.4. Некоторые особенности применения БшЗ в датчиках физических величин
Поскольку к настоящему времени наиболее существенной областью применения сульфидов самария является изготовление чувствительных элементов датчиков физических величин, при-