Активация - примесь
Cтраница 3
Для всех трех соединений - PbS, PbSe и РЬТе - имеется очень мало данных о положении энергетических уровней, образованных определенными примесями. Бребрик и Скэнлон [123] сообщали, что в материале с проводимостью и-типа энергия активации примесей порядка 0 03 эв, а в материале с проводимостью р-типа порядка 0 001 эв, но природа этих примесей не установлена. Большинство исследователей, предпринимавших попытки определить энергию ионизации примесей из измерений электропроводности и эффекта Холла при очень низких температурах, пришли к выводу, что обычно она очень мала и, конечно, значительно меньше 0 01 эв. [31]
 |
Модель образования электронной примесной электропроводности. а в плоскостном изображении. б на зонной энергетической диаграмме. [32] |
При очень низких температурах избыточные электроны находятся на этих уровнях, но уже при незначительном повышении температуры получают достаточное для перехода в зону проводимости количество энергии. Количество энергии, необходимое для переброса такого электрона в зону проводимости, называется энергией активации примеси. [33]
Однако вещества с высоким сечением захвата нейтронов, например бор и кадмий, являются до сих пор одними из самых сложных объектов анализа при облучении тепловыми нейтронами. Задача определения в них примесей осложняется поглощением тепловых нейтронов поверхностным слоем образца, что приводит к неравномерной активации примесей внутри образца и, в свою очередь, к ошибке в определении их истинного содержания. Эта ошибка, как будет показано ниже, зависит также и от типа определяемых примесей. [34]
При низких ( близких к гелиевым) температурах этот уровень остается свободным. В данном случае энергия, которую необходимо сообщить валентному электрону для того, чтобы перевести его на примесный уровень, будет называться также энергией активации примеси. [35]
Низкотемпературная форма - Ag2 Те обладает n - проводимостью при избытке атомов серебра и дырочной при избытке теллура. Из длинноволновой границы оптического поглощения определено, что p - Ag2Te имеет запрещенную зону 0 67 эв. Энергия активации примесей примерно 0 025 зв. [36]
Рассмотрим теперь кратко некоторые специфические механизмы электропроводности, встречающиеся в полупроводниках. Как мы уже отмечали ранее, при большой концентрации примеси может возникнуть примесная зона. Поскольку энергия активации примеси значительно меньше энергии активации атомов основного вещества, то свободные носители в примесной зоне появляются при более низких температурах, чем свободные носители в разрешенных зонах, и при большой концентрации примеси может наступить электропроводность по примесной зоне. При таком механизме электропроводности процесс идет за счет туннелирования электрона из одного примесного состояния в другое вследствие перекрытия примесных волновых функций. [37]
Физические методы используют очень широко. Для определения п - 10 - 30о Н и О в вольфраме и его сплавах рекомендован [ 241, 430, 5101 метод вакуум-плавления. Весьма перспективны методы, основанные на активации примесей. [38]
Это, в частности, относится к азоту, кислороду и некоторым другим примесям, давление насыщенного пара которых зависит от температуры. Для предотвращения ухода примеси из мишени в процессе отжига поверхность следует покрывать маскирующим слоем из металла, SiO2, Si3N4 и др. Граница раздела мишень - маска должна быть отражающей для данного типа внедренной примеси в условиях отжига. В последнее время для удаления радиационных дефектов и активации примесей в ионно-легированных слоях успешно применяют отжиг с помощью лазерных или электронных пучков в импульсном режиме. При соответствующем подборе удельной мощности луча и длительности импульса значительно сокращается время процесса, упрощается локализация участков поверхности при отжиге, устраняется необходимость ее маскирования. [39]
 |
Электропроводность полупроводника - типа.| Электропроводность полупроводника р-типа. [40] |
В качестве донорных примесей для германия и кремния используют элементы: Р, As, Sb. Минимальная энергия возбуждения примесного атома, необходимая для создания примесной электропроводности полупроводника, называется энергией активации примесей. [41]
При обработке минеральными кислотами выделяет фосфин. Массивные образцы Zn3P2 обладают электронной проводимостью, а возог-нанные слои имеют р-проводимость. Образцы с высоким сопротивлением ( 105 ом-см), состав которых близок к стехиометрическому, характеризуются энергией активации примесей 0 30 и 0 60 эв. [42]
 |
Схема электронных связей в структуре алмаза.| Искажение решетки четырехвалентного германия, вызванное. [43] |
Другой результат получится в случае замещения атома германия атомом бора, галлия или индия, у которых валентность равна трем. Для поддержания системы связей, характерной для алмазоподобной решетки, такой примесный атом может присоединить к себе одни электрон, заимствуя его у соседнего атома германия. Как и в предыдущем, случае, для соиершения такого акта нужно затратить некоторую энергию. Величина этой энергии, которую мы выше называли энергией возбуждения или активации примесей, может быть различной для акта удалеЕшя лишнего электрона в предыдущем случае и акта заимствования электрона в настоящем случае и зависит от концентрации примесей, уменьшаясь большей частью при увеличении этой концентрации. Например, в кремнии во многих случаях энергия активации доноров составляет 0.08 эв, а энергия активации акцепторов - 0.06 эв. [44]
Проводимость в примесной зоне определяется степенью перекрытия волновых функций примесных атомов. При наложении ОУД волновые функции доноров, как показано в [805], искажаются. Установлено, что изменения р, возникающие как при сжатии, так и при растяжении кристалла вдоль 110 при X S 400 кг см-2, могут быть объяснены посредством учета тех изменений в симметрии волновых функций и энергетических зазорах между соответствующими минимумами, которые возникают в результате ОУД. Экспериментальные исследования [1009-1011, 1018] указывают на сложную природу пьезосопротивления в этой области и существенную зависимость его от энергии активации примесей As, P, Sb, изменяющейся под влиянием деформации. [45]
Страницы: 1 2 3 4