ДРЕЙФОВА РУХЛИВІСТЬ ЕЛЕКТРОНІВ В АНТИМОНІДІ ІНДІЮ В РЕЖИМІ СЛАБКОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО ПОЛЯ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1970.68(2).2024.318188Ключові слова:
антимонід індію, InSb, швидкість розсіювання, дрейфова рухливістьАнотація
У наукових публікаціях для антимоніду індію представлені теоретичні та експериментальні дослідження холлівської рухливості; її залежності від температури, концентрації носіїв заряду, напруженості електричного поля. Зазначимо, що не представлений типовий вид слабопольової температурної залежності дрейфової рухливості електронів, що відображає її поведенку у широкому діапазоні температури і концентрації атомів домішки. Процеси розсіювання носіїв заряду в антимоніді індію слабо представлені.
Метою даної роботи є детальне дослідження основних механізмів розсіювання електронів в антимоніді індію, температурної залежності слабопольової рухливості електронів у широкому діапазоні ступеня легування напівпровідника.
Дана кількісна оцінка швидкостей розсіювання електронів в антимоніді індію для типових видів домішкового та фонного механізмів. Проведено детальний аналіз процесів розсіювання. Підкреслено, що спостерігається відмінність швидкостей розсіювання в Г- і L-долинах зони провідності. Розсіювання на іонізованих атомах домішки визначає результуючу швидкість розсіювання до 40 К. При температурах вище 40 К значно зростає роль полярного оптичного розсіювання у Г-долині, практично визначаючи поведінку результуючої швидкості. У L-долинах найбільший внесок мають 2 види фононного розсіювання: акустичне та полярне оптичне.
На основі отриманих результатів моделювання процесів розсіювання розраховано температурну залежність слабопольової дрейфової рухливості у Г- та L-долинах. 3 результатів моделювання видно, що рухливість електронів у Г-долині перевищує відповідні значення в L-долинах на 2 – 4 порядки. Результуючу рухливість визначено з урахуванням заселеності долин. З результатів моделювання дрейфової рухливості видно, що ділянку її зростання визначають процеси розсіювання на іонах домішки. Чим вище ступінь легування напівпровідника, тим менше рухливість електронів. З подальшим підвищенням температури рухливість зменшується. Характерною особливістю типової температурної залежності слабопольової рухливості електронів в InSb є те, що за високих температур її поведінку визначають процеси розсіювання на полярних оптичних фононах.
Визначено набір параметрів моделювання, які забезпечують відповідність експериментальним даним.
Посилання
M. Rezek, S. Katırcıoglu, and M. El-Hasan, J. Mater Sci, vol. 43, pp. 2935–2946, 2008, DOI 10.1007/s10853-007-1794-4
Technologies GmbH & Co. KG «Chen Yang». Available: https://www.hallsensors.de/CYSH12AF.pdf
I. Vurgaftman, J. R. Meyer, and L. R. Ram-Mohan, J. Appl. Phys., vol. 89, no. 11, pp. 5815–5875, 2001, DOI: 10.1063/1.1368156
C.-H. Kuo, J.-M. Wu, S.-J. Linand W.-C. Chang, Nanoscale Research Letters, vol. 89, article number 327, 2013, DOI: 10.1186/1556-276X-8-327
T. Ashley, A. B. Dean, C. T. Elliott, G. J. Pryce, A. D. Johnson, and H. Willis, Appl. Phys. Lett., vol. 66, pp. 481–483, 1995, DOI: 10.1063/1.114063
T. Saurova, I. Baida, "Infrared detectors based on ternary semiconductor quantum structures, " Bull. Kyiv Polytech. Inst. Ser. Instrum. Mak., no. 52(2), pp. 65–71, 2016, DOI: 10.20535/1970.52(2).2016.92951
S. Adachi, Properties of Semiconductor Alloys: Group -IV, III – V, II – VI Semiconductors: West Sussex, United Kingdom: John Wiley & Sons Ltd, 2009, 400 p.
V. A. Moskaliuk, Physics of electron processes. Dynamic processes, Kyiv: Polytechnika, 2004, 180 р. (In Ukrainian)
H.Iwata and K. M. Itoh, J. Appl. Phys., vol. 89, 6228–6234, 2001, DOI: 10.1063/1.1366660
T. Saurova, D. Kuzmenko, "Research of impulse properties of indum phosphide," Bull. Kyiv Polytech. Inst. Ser. Instrum. Mak., vol. 54(2), pp. 49−52, 2017, DOI: 10.20535/1970.54(2).2017.119530
T. Saurova, V. Bors, "Properties of the aluminum-gallium arsenide in the pulsed electric field mode," Bull. Kyiv Polytech. Inst. Ser. Instrum. Mak., vol. 57(1), pp. 49−55, 2019, DOI: 10.20535/1970.57(1).2019.172023 (In Ukrainian)
O. Madelung, Semiconductors Group IV Elements and III-V Compounds, Berlin: Springer-Verlag, 1991, 164 p. DOI: 10.1007/978-3-642-45681-7
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Саурова T.А., Шпиченко В.С.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
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.
