ДОСЛІДЖЕННЯ ДРЕЙФОВОЇ РУХЛИВОСТІ ЕЛЕКТРОНІВ В АРСЕНІДІ ІНДІЮ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1970.58(2).2019.189478Ключові слова:
арсенід индію, рухливість, швидкість розсіювання, дрейфова швидкістьАнотація
Однією з характеристик електричних властивостей матеріалу є рухливість носіїв заряду. Метою даної роботи є дослідження температурної залежності дрейфової рухливості електронів в арсеніді індію у слабкому полі. Для дослідження слабопольової дрейфової рухливості електронів проведено кількісну оцінку і аналіз швидкостей розсіювання імпульсу для різних видів домішкового і фононного механізмів розсіювання. Чисельне моделювання механізмів розсіювання виконано на основі дводолинної (ГL) моделі для слабкого електричного поля. Результати моделювання температурної залежності швидкостей розсіювання для розглянутих видів домішкового і фононного механізмів розсіювання показали: за низьких температур домінує домішкове розсіювання, для найнижчих температур − на нейтральних атомах домішки з поступовим зростанням (при Т > 40К) розсіювання на іонізованих атомах домішки. Акустичне розсіювання проявляється починаючи з низьких температур, однак вносить непомітний внесок у величину сумарної швидкості розсіювання. При Т > 80 К зростає роль полярного оптичного розсіювання. У розглянутому діапазоні температур практично не проявляється міждолинне розсіювання.
Представлені результати чисельного моделювання температурної залежності рухливості електронів в арсеніді індію для різних значень концентрації домішки. Отримано відповідність розрахованої температурної залежності дрейфової рухливості електронів ряду експериментальних значень, виміряних при 77 K і 300 K. Розбіжність з розрахунковим значенням при Т = 300 К пояснюється відмінністю вихідних параметрів моделювання.
Для арсеніду індію запропоновано набір вихідних параметрів моделювання, які забезпечують відповідність експериментальним даним.
Порівняння результатів чисельного моделювання температурної залежності рухливості електронів показує, що рухливість електронів в InAs перевищує відповідні величини для Si, Ge, GaAs.
Порівняння розрахованих для арсеніду індію характеристик показало, що величини рухливості і дрейфової швидкості − вищі, а значення критичного поля − нижчі, ніж для арсеніду галію.
Посилання
Ioffe Physico-Technical Institute, "New Semiconductor Materials. Characteristics and Properties":
http://www.ioffe.ru/SVA/NSM/Semicond/InAs/
V.V. Karataev, M.G. Mil'vidsky, N.S. Rytova, V.I. Fistui, Sov. Phys. Semicond, vol.11, no. 9, pp. 1009-1011, 1977.
D.L. Rode, R.K. Willardson, A.C. Beer, eds., Semiconductors and Semimetals, Academic Press, vol. 12, 1975, p. 499.
G.R. Cronin, S.R. Borrello, J. Electrochem. Soc., vol. 114, no. 10, pp. 1078-1079, 1967, DOI:10.1149/1.2424192
D.L. Rode, Phys. Rev., vol3, 3287-3289, 1971, DOI: 10.1103/PhysRevB.3.3287
O.G. Folberth, O. Madelung, H. Weiss, Z. Naturforsch. 9A, 1954, 954 р.
T.C. Harman, H.L. Goering, A.C. Beer, Phys. Rev., vol. 104, pp. 1562-1564, 1956, DOI: 10.1103/PhysRev.104.1562
J.P. McCarthy, Solid State Electron, vol. 10, pp. 649-655, 1967.
S. Kalem, J.I Chyi, H. Morcoc, R. Bean, K. Zanio, Appl. Phis. Lett., vol. 53, no. 17, рр. 1647-1649, 1988, DOI:10.1063/1.99938
J.R. Chelikowsky, M.L. Cohen, Phys. Rev., vol. 14, no. 2, pp. 556-582, 1976, DOI: 10.1103/PhysRevB.14.556
V.A. Moskaliuk, Physics of electron processes. Dynamic processes, Kyiv: Polytechnika, 2004, p. 180. (In Ukrainian)
V.A. Moskaliuk, Physics of electron processes. Electronic states. , Kyiv: UkrINTEI, 2001, p.148. (In Russian)
Z. Dobrovolskis, K. Grigoras, A. Krotkus, Appl. Phys. A, vol. 48, pp. 245-249, 1989, DOI: 10.1007/bf00619393
F. Kuchar, G. Bauer, H. Hillbrand, Phys. Status Solidi (A), vol. 17, no. 2, pp. 491-496, 1973, DOI: 10.1002/pssa.2210170213
A. Krotkus, Z. Dobrovolskis, Electrical Conductivity of Narrow-Gap Semiconductors (Mokslas, Vilnius, 1988)
V.A. Moskaliuk, V.I. Timofeyev, A.V. Fedyay, High-Speed Electronics Devices, Kyiv: NTUU «KPI», 2014, p. 528. (In Ukrainian)
T. Saurova, V. Bors, Properties of the aluminum-gallium arsenide in the pulsed electric field mode, BULLETIN OF KYIV POLYTECHNIC INSTITUTE. SERIES INSTRUMENT MAKING, no. 57(1), pp. 49-55, 2019, DOI: 10.20535/1970.57(1).2019.172023
G. Satyanadh, R.P. Joshi, N. Abedin, U. Singh, J. Appl. Phys., vol. 91, no. 3, pp. 1331-1338, 2002, DOI:10.1063/1.1429771
T. Saurova, D. Kuzmenko, Research of impulse properties of indum phosphide, BULLETIN OF KYIV POLYTECHNIC INSTITUTE. SERIES INSTRUMENT MAKING, no. 54(2), pp. 49-52, 2017, DOI: 10.20535/1970.54(2).2017.119530.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право на публікацію залишається за авторами.
Автори можуть використовувати власні матеріали в інших публікаціях за умови посилання на збірник наукових праць "Вісник Київського політехнічного інституту. Серія ПРИЛАДОБУДУВАННЯ" як на перше місце видання та на Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» як на видавця.
Автори публікують свої статті в збірнику на умовах ліцензії Creative Commons:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи.
Видавець (КПІ ім. Ігоря Сікорського) має право за будь-якого використання цього видання зазначати своє ім'я або вимагати такого зазначення.
Редакційна колегія залишає за собою право розміщувати опубліковані в збірнику статті в різних інформаційних базах для надання відкритого доступу до матеріалів з метою популяризації наукових досліджень та підвищення цитованості авторів.
