Cтраница 3
Электрон-электронное взаимодействие может влиять на различные свойства двумерной электронной системы, для описания которой используется представление об элементарных возбуждениях - квазичастицах. Сначала большое внимание исследователей привлекли характеристики квазичастиц, которые непосредственно проявляются в эксперименте: эффективная масса и g - фактор. В 1968 г. Фэнг и Стайлз [523] впервые измерили g - фактор в инверсионном слое на поверхности ( 100) Si и обнаружили, что его величина заметно превышает объемное значение, близкое к двум. В 1972 г. Смит и Стайлз [1657] измерили эффективную массу в той же системе и показали, что она превышает эффективную массу электрона в зоне проводимости и уменьшается с ростом концентрации электронов. Различные вопросы, касающиеся этих экспериментов, более подробно обсуждаются в § 2 гл. [31]
Обнаружено, что концентрация электронов в растущем слое существенно зависит лишь от температуры подложки, а разность температур источника и подложки, ориентация подложки и уровень легирования источника оказывают значительно меньшее влияние. Поэтому зависимость концентрации электронов от температуры роста не может быть объяснена лишь переносом примесей источника через газовую фазу. По-видимому, эта зависимость определяется особенностями поведения кислорода в арсениде галлия при различных температурах. При низких температурах роста кислород проявляет себя в основном как примесь, дающая глубокий донорный уровень UbJ. GaAs, замещая атомы мышьяка либо образуя комплексы и создавая при этом мелкие допорные уровни [5], так что возникает обратное неравенство: NDNA. Это приводит к росту концентрации электронов в слоях, выращенных при высоких температурах. [32]
При облучении полупроводника, содержащего электронно-дырочный переход, помимо изменения проводимости нередко возникает разность потенциалов на электродах. Один из электродов, на который падает лучистый поток, должен быть полупрозрачным. Появление этой разности потенциалов обязано так называемому вентильному-фотоэффекту. В результате поглощения лучистой энергии в полупроводнике образуются новые фотоэлектроны и фотодырки. Аналогичные процессы переброса претерпевают дырки. В результате этого электрод на га-области зарядится отрицательно, а прилегающий к дырочному полупроводнику электрод зарядится положительно. Таким образом, вентильный эффект, можно рассматривать как появление избыточной концентрации электронов в - области и дырок в р-области, появившихся под воздействием лучистой энергии. Рост концентрации электронов в - области и концентрации дырок во второй р-области будет постепенно замедляться, так как одновременно начнет увеличиваться создаваемое ими поле обратного направления, препятствующее переходу неосновных носи -, телей заряда через запорный слой; в конце концов установится равновесная концентрация зарядов и соответствующая электродвижущая сила. На этом принципе основаны источники тока, непосредственно преобразующие энергию солнца или атомного ядра в энергию электрического тока - солнечные и - атомные батареи. [33]