Многофононные процессы в двухэлектронных примесных центрах и комплексах полупроводников

• Автор: Черныш, Леонид Валентинович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Кишинев
• Количество страниц: 142 c. : ил

ГЛАВА I. МНОГОФОНОННАЯ ОЖЕ-РЕКОМБИНАЦИЯ В ПРИМЕСНЫХ
ПОЛУПРОВОДНИКАХ
§1. Оже-рекомбинация в примесных полупроводниках
§2. Многофононная Оже-рекомбинация с участием носителей,
связанных на различных центрах
§3. Лазерно-индуцированная Оже-рекомбинация в примесных
полупроводниках
§4. Эффект встряски при Оже-рекомбинации носителей на двухэлектронных примесных центрах в полупроводниках
ГЛАВА II. ТЕОРИЯ АКТИВАЦИОННОЙ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ СЕЧЕНИЙ МН0Г0Ф0Н0НН0Г0 БЕЗЫЗЛУЧАТЕЛЬНОГО ЗАХВАТА НОСИТЕЛЕЙ ТОКА В ПОЛУПРОВОДНИКАХ С ДВУХЭЛЕКТ-РОННЫМИ ПРИМЕСНЫМИ ЦЕНТРАМИ
§1. Остаточная проводимость и эффекты оптической памяти
в однородных примесных полупроводниках
§2. Расчет сечения безызлучательного многофононного захвата носителя тока двухэлектронным примесным центром в модели Лэнга-Логана
§3. Исследование выражения для сечения захвата носителя тока двухэлектронным примесным центром при низких температурах
ГЛАВА III. ТЕОРИЯ ОПТИЧЕСКИХ И БЕЗЫЗЛУЧАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
В БИЭЛЕКГРОННО-ПРЙМЕСНЫХ КОМПЛЕКСАХ
§1. Обратная водородоподобная серия в кристаллах Вс В)$

и 2п Р^,. Концепция биэлектрона
§2. Энергетический спектр биэлектронно-примесных комплексов 86 §3. Оптические свойства биэлектронно-примесных комплексов .95 §4. Безызлучательные переходы в биэлектронных и биэлектронно-примесных системах
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ II
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Актуальность темы. Исследование эффектов оптической памяти в полупроводниках и их использование в прикладной полупро -водниковой электронике во многом связано с такой фундаментальной характеристикой как время жизни носителей тока. Выяснению механизмов, определяющих время жизни носителей, посвящено большое количество теоретических и экспериментальных работ, выполненных в различных научных центрах нашей страны и за рубежом. Существует хорошо разработанная модель оптической памяти на неоднородных полупроводниках и связанная с ней проблема остаточной фотопроводимости в таких системах. С другой стороны, для целей микроэлектроники особый интерес представляет оптическая память на однородных полупроводниках (очевидно, что возможности для увеличения плотности записи в однородном материале су -щественно выше, чем в неоднородном). После появления в 1977 г. известной работы Лэнга и Логана, обративших внимание на эффекты оптической памяти в однородных полупроводниках, возник интерес как к расчету предложенной модели,так и к объяснению в рамках этой модели многочисленных экспериментов по оптической памяти и остаточной фотопроводимости. В настоящей работе показано, что модель Лэнга-Логана может реализоваться в двухэлек -тронных примесных центрах и комплексах полупроводников. Это обстоятельство и определяет актуальность рассмотрения безызлу-чательных процессов в двухэлектронных центрах.
Эффективными механизмами безызлучательной рекомбинации в двухэлектронных примесных центрах и комплексах являются много-фононные процессы и Оже-процессы с участием локализованных носителей (В.А.Коварский, 1974 ; Э.С.Парилис, 1968 ; М.К.Шейнкман,

ктра.
а) Рассмотрим вначале случай слабой электрон-фононной связи ((2« I). В принятом приближении в спектре "красного" и "синего" крыльев люминесценции могут наблюдаться пары бесфонон-ных линий (Б $ Л), частоты которых и 12С связаны уело
вием:
г ЯР, = Х1Рв + 12сI (1.4.Ш

32с ~-*2ро 4- (1.4.15)
Число таких связанных пар БФЛ будет определяться числом
дискретных уровней возбуждения. Сечение бесфононного Оже-про
цесса О09/се легко получить из (1.4.3) - (1.4.5) :

W = ViS Z-y (1.4.16)
оже в US

*6lS -JE3 16clrfse(Up) R0 (бо) (І.4.І7)
Для гелиеподобных примесных центров в находим & ІСГ2.
Заметим, что в известной работе Дина и др. [ J экспери -ментально наблюдалась "двухэлектронная" люминесценция в крем -нии, обусловленная излучательной рекомбинацией экситона, свя -занного на нейтральном донорном центре (рисЛ.7). (Поскольку энергия связи экситона в йі достаточно мала, скорее следует