Локализованное состояние
Cтраница 2
Наличие плотных локализованных состояний подтверждается высоким оптическим поглощением в широком диапазоне энергий фотонов. В осажденных из газовой фазы аморфных пленках содержание бора очень велико; бор, имеющий три направленные связи, будет легко входить в атомную решетку. Три связи бора обеспечивают свободу образования непрерывной случайной сетки ( НСС) и ее стабилизацию. Стабильность НСС подтверждается термостойкостью материала. В то же время большое различие атомных радиусов составляющих элементов вызывает напряжения. В результате, согласно Андерсону [45] увеличивается флуктуация потенциала и появляются локализованные уровни, распределенные в широком диапазоне. Плотные локализованные состояния, образующиеся внутри псевдозоны, взаимодействуют между собой. [16]
Обсуждается роль локализованных состояний в аморфных полупроводниках и их возможное использование в приборах. В конце главы дано краткое обоснование выбора редакционной коллегией тем статей, помещенных в книге, и структура изложения материала. [17]
Наличие плотных локализованных состояний подтверждается высоким оптическим поглощением в широком диапазоне энергий фотонов. В осажденных из газовой фазы аморфных пленках содержание бора очень велико; бор, имеющий три направленные связи, будет легко входить в атомную решетку. Три связи бора обеспечивают свободу образования непрерывной случайной сетки ( НСС) и ее стабилизацию. Стабильность НСС подтверждается термостойкостью материала. В то же время большое различие атомных радиусов составляющих элементов вызывает напряжения. В результате, согласно Андерсону [45] увеличивается флуктуация потенциала и появляются локализованные уровни, распределенные в широком диапазоне. Плотные локализованные состояния, образующиеся внутри псевдозоны, взаимодействуют между собой. [18]
При фотоионизации локализованных состояний типа примесных атомов или F-центров возрастает концентрация носителей заряда только одного типа. При этом возможно два случая: неравновеснье носители заряда являются основными или неосновными. Если неравновесные носители заряда являются неосновными, а их концентрация превосходит темновую концентрацию основных носителей заряда, то меняется тип проводимости. При освещении полупроводника все кинетические явления могут протекать иначе, чем без освещения, например, может изменяться знак коэффициента Холла. [19]
При фотоионизации локализованных состояний типа примесных атомов или / - центров возрастает концентрация носителей заряда только одного типа. При этом возможно два случая: неравновесные носители заряда являются основными или неосновными. Если неравновесные носители заряда являются неосновными, а их концентрация превосходит темновую концентрацию основных носителей заряда, то меняется тип проводимости. При освещении полупроводника все кинетические явления могут протекать иначе, чем без освещения, например, может изменяться знак коэффициента Холла. [20]
Активация в соседнее локализованное состояние. [21]
Очевидно, что локализованные состояния, расположенные вблизи минимума плотности состояний между уровнями Ландау, играют важную роль в следующих двух отношениях. Во-первых, благодаря наличию таких состояний уровень Ферми системы в некотором интервале электронных концентраций или магнитных полей может находиться вне области делокализованных ( токонесуших) состояний и, во-вторых, локализованные состояния почти не влияют на величину холловско-го сопротивления, хотя и препятствуют любым попыткам точного определения числа электронов в делокализованных проводящих состояниях ниже уровня Ферми. [22]
Благодаря низкой плотности локализованных состояний возможно легирование аморфного материала как донорными, так и акцепторными примесями. При этом для получения очень высокой удельной проводимости ( - 5 Ом-1 см 1) и низкой энергии активации ( ЕА - - 0 05 эВ) достаточно введения небольшого количества вещества. При повышении рАг удельная фотопроводимость возрастает на несколько порядков величины. Увеличение парциального давления аргона от 0 7 до 1 Па не вызывает изменения темновои удельной проводимости aD, однако при дальнейшем повышении рАг ее значение возрастает, а энергия. Изменения фотопроводимости и темновои удельной проводимости при вариациях парциальных давлений аргона и водорода являются следствием зависимости структурных свойств пленок a - Si: Н tf плотности состояний в запрещенной зоне от условий осаждения. [23]
Происхождение флуктуации размера локализованного состояния нетрудно понять из простых физических соображений. В среднем электрон движется вдоль цепи в течение времени т, а затем отражается в обратном направлении. Но т есть только среднее время движения в одном направлении. Для разных электронов эти времена различны потому, что задана лишь вероятность рассеяния назад. Разброс по временам рассеяния и приводит к флуктуациям размера связанного состояния, относительная величина которых порядка единицы. [24]
Наиболее важный случай локализованных состояний возникает при введении в полупроводник атомов примеси. Оценим положение примесного уровня в запрещенной зоне. Переход электрона с примесного уровня в зону энергии равносилен ионизации атома примеси, поэтому за начало отсчета энергии удобно взять дно зоны энергии. Расстояние между дном зоны и примесным уровнем должно быть равным энергии ионизации атома примеси. [25]
 |
Плотность состояний в различных зонах и на локальных уровнях энергии. [26] |
Плотность состояния для локализованных состояний находится из следующих простых соображений. У каждого примесного атома может быть по одному электрону, поэтому полное число состояний будет равно Л / д и Na соответственно. [27]
Наиболее важный случай локализованных состояний возникает при введении в полупроводник атомов примеси. Оценим положение примесного уровня в запрещенной зоне. Переход электрона с примесного уровня в зону энергии равносилен ионизации атома примеси, поэтому за начало отсчета энергии удобно взять дно зоны энергии. Расстояние между дном зоны и примесным уровнем должно быть равным энергии ионизации атома примеси. Энергия ионизации свободных атомов составляет величину от 4 - 5 эВ для щелочных металлов до 24 эВ для Не, грубо можно считать ее равной десятку электронвольт. При введении атома в качестве примеси в полупроводниковое вещество он вступает во взаимодействие с атомами основного вещества, поэтому энергия связи электронов примесного атома с собственным ядром уменьшается по сравнению с энергией связи электрона в свободном атоме. Рассмотрим в качестве примера атом элемента пятой группы As, введенный в германий. [28]
Плотность состояния для локализованных состояний находится из следующих простых соображений. У каждого примесного атома может быть по одному электрону, поэтому полное число состояний будет равно N и Na соответственно. [29]
Перескок из одного локализованного состояния в другое. Для этого всегда требуется конечная энергия активации, ибо каждому локализованному состоянию отвечают свои собственные дискретные значения энергии ( [6], стр. [30]
Страницы: 1 2 3 4