Двухэлектронные центры олова с отрицательной корреляционной энергией в кристаллических и стеклообразных халькогенидных полупроводниках

• Автор: Кожокарь, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 139 с. : ил.

Оглавление
1. Введение
2. и - минус центры олова в халькогенидных полупроводни-
Ш_У1 ТЖ А Ут»У1 / 0 _
ках А В И А В (литературный обзор)
2.1. Халъкогениды свинца
2.2. Мессбауэровские исследования и -минус центров в халько-генидах свинца
2.3. Стеклообразные халъкогениды германия
2.4. Стеклообразные халъкогениды мышьяка
2.5. Мессбауэровские исследования С/ - минус центров в стеклообразных халькогенидных полупроводниках
2.6. Заключение. Постановка задачи исследования
3. Количественный анализ бинарных халькогенидных полупроводников методом рентгенофлуоресцентного анализа
3.1. Введение
3.2. Физические основы рентгенофлуоресцентного анализа
3.3. Синтез образцов
3.4. Анализ рентегнофлуоресцентных спектров бинарных сплавов
3.5. Метод стандарта
3.6. Равномерность распределения компонент по объему стекла
3.7. Метод стандарта для определения концентрации олова в халькогенидах свинца
3.8. Заключение
4. Двухэлектронные центры олова в кристаллических и
А IV г* VI
стеклообразных халькогенидных полупроводниках А В и АУВУ
4.1. Принципы использования мессбауэровской спектроскопии для исследования примесных атомов в полупроводниках

34-38

4.2. Синтез образцов
4.3. Эмиссионная мессбауэровская спектроскопия
1,9тт3п(,,9т8п)
4.4. Эмиссионная мессбауэровская спектроскопия П98Ь(и9т8п)
4.5. Эмиссионная мессбауэровская спектроскопия на материнских атомах 119тТе(119т8п)
4.6. Природа электрической активности примесных атомов олова в кристаллических и стеклообразных халькогенид-ных полупроводниках
4.7. Энергетические параметры и - минус центров олова в кристаллических и стеклообразных халькогенидных полупроводниках
5. Основные результаты
6. Литература
7. Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Теоретическое описание поведения примесных атомов в полупроводниках базируются на представлениях, что при внедрении примесного центра в кристаллическую решетку или в неупорядоченную структурную сетку стекла в запрещенной зоне полупроводника образуется одноэлектронный донорный (или акцепторный) уровень [1, 2, 3]. При изменении положения уровня Ферми этот уровень отдает (принимает) один электрон. Однако возможны случаи, когда примесный центр образует в запрещенной зоне полупроводника две полосы локализованных состояний (двухэлектронные центры), причем величина корреляционной энергии
и=Е2-Е, (1.1)
(где Е и Е2 —первая и вторая энергии ионизации центра) может быть как
и > О (двухэлектронные центры с положительной корреляционной энергией),
так и и < 0 (двухэлектронные центры с отрицательной корреляционной энергией, и - минус центры) [4].
и - минус центры могут существовать в двух зарядовых состояниях: для донорных центров это О2 и I)0, а для амфотерных центров - А+ и А , и они соответствуют наличию 0 и 2 электронов на центре соответственно. Естественно, промежуточное зарядовое состояние таких центров неустойчиво и для него реализуется реакция диспропорционирования:
2£>+ —> £>° + Е?+ или 2А° —* А'+ А+. (1.2)
Представления о существовании и-минус центров в халькогенидных стеклообразных полупроводниках (ХСП) широко используется для объяснения электрических, термических и магнитных свойств указанных материалов (отсутствие примесной проводимости, фиксация химического потенциала вблизи середины запрещенной зоны, отсутствие сигнала электронного парамагнитного резонанса) [1, 2, 4]. Однако первые попытки обнаружить и - минус центры в ХСП методом мессбауэровской спектроскопии (она позволяет идентифициро-

А/іу-

^ III

А І А І А і

А І І І

А 1 1 1 1
А Рз ^ Р. 1 «2 «1 і - серия
£і ЁА
Х-серия
Рис. 3.1. Схема К Ь -, М - уровней атома и основные линии К- и Ь-серий. Переходы для наиболее ярких линий К- и Ь-серий, а также обозначения этих линий [107-113]