“Аморфты материалдар” лекциялары курсы
Аморфты шалаөткізгішті ортадағы электрондық күйдің спектрі
жүктеу/скачать 5,58 Mb.
|
| Аморфты шалаөткізгішті ортадағы электрондық күйдің спектрі.
12.1 Электрондық қасиеттерінің ерекшеліктері Электрондық өткізгіштігіне ие кристалдық емес диэлектрик орталар (КЕДО) кеңзоналы материалдар болып табылады. Яғни, қозғалғыштық аймағы 1эВ дейін жетеді. Бұл мысалы, As2Se3, As2S3, көпкомпонентті CdGeAs2 және т.б сияқты жүйелер. Құрамына байланысты КЕДО өткізгіші үлкен шекте өзгереді-10-3 нен 10-18 Ом ∙см-1 дейін. Бөлме температурасына жақын, тұрақты тоқта өткізгізгіштің температурасының тәуелділігі σ=С·exp(-E/kT) қатынасымен сипатталады. Шынытәріздес жартылай өткізгіштердің маңызды ерекшеліктері болып бөлме температурасына, өткізгіштіктің активация энергиясының мәнінің екі еселенуі болып табылады. Бұл тыйым салынған зонаның оптикалық еніне тең болады. Валенттік зона мен өткізгіштік зоналарының біркелкі емес көмескі аймақтарының садарынан, КЕДО-да Ферми деңгейі тыйым салынған зонаның ортасынан біршама төменде жатыр. lgσ ~1/T координаттарында тұрғызылған, өткізгіштік пен температураның тәуелдік графигінде КЕБ-те (Кристаллдық емес беткі бөлік) сынықтар байқалмайды. Кристаллдық жартылай өткізгішке қарама-қарсы, ~10-6 атмосфера % қоспа енгізгенде өткізгіштігі едәуіо өзгереді және КЕБ-ң қасиеті, оған 0.1 атмосфера % қоспа енгізгенде өзгереді. Жалпы айтқанда, КЕДО-ң қасиетіне қоспалардың әсері бар деген сұрақ жай шешілмейді. КЕДО-ғы термо-ЭҚК оң таңбалы және оның мәні КЕБ-ғы Ферми деңгейінің тыйым салынған зонаның ортасына жақын маңайда орналасуына сәйкес келеді. Термо-ЭҚК-ң температуралық тәуелділігі өзіндік жартылайөткізгіштегі сияқты және электрондардың қозғалғыштығынан кемтіктерінің қозғалғыштығы артық болады. Заряд тасушылардың дрейфтік қозқғалғыштығын өлшеу нәтижесінде, көптеген Кедо - да бұл шын мәнінде солай екеніне көз жеткізуге болады. КЕДО дағы кемтіктердің дрейфтік қозғалғыштығы 0,1 cм2/(B∙c) аспайды, ал электрондардың қозғалғыштығы соншалықты аз, оларды өлшеу мүмкін емес. КЕДО-ның энергетикалық спектрі локальдік күйдің үлкен тығыздығымен сипатталады. Олардың шынытәріздес жартылайөткізгіште бар екенінің тікелей дәлелі болып, тепе теңсіз заряд тасушылардың тасымалдау уақытын өлшеуден, кеңістіктегі зарядтың шектелуімен термостимулирленген эффект және фотоэлектрлік сипаттамалардан байқауға болады. КЕДО-да заряд тасушылардың дрейфтік қозғалғыштығы дискретті қақпандарда шектеледі, және кемтіктер үшін концентрация 1017÷1018 см-3, ал залегания тереңдігі -0.17эВ болады. КЕДО-ғы Ферми деңгейінің маңындағы локальданған күйдің концентрациясы 1016 см-3∙эВ мәнін береді. Жеткілікті үлкен температуралық интервалда Ферми деңгейі, тиім салынған зонаның ортасына жақын маңайда жоғарғы тығыздықтағы локальданған күйді орнатады. КЕДО-ғы Холлдың ЭҚҚ і өте кіші, ал егер оны өлшеу мүмкін болса, онда оның таңбасы теріс болады. Көптеген КЕДО жақсы фотоөткізгіштер болып табылады, бірақ кристаллдық жартылайөткізгіштерге қарағанда КЕДО-дағы фотоөткізгіштік айқын спектрлік тәуелділікпен сипатталады. КЕДО-ң жұтылу коэффиценті, оптикалық жұтылуының маңайында экспоненталды өседі, және бұл кезде фотонның энергиясы ~103-104 см-1 дейін жоғарылайды. Шынытәріздес халькогенидті жартылайөткізгіштегі жұтылу процессінің ерекшеліктеріне таңдау ережесінің жоқтығы жатады. Кристаллдық емес жартылайөткізгіштерінің негізгі күйде магнит моменті нөлге тең, сәйкесінше олар диамагниттер болып табылады. Кристаллдық емес жартылайөткізгіштер кристаллды жартылайөткізгішті маериалдағыдай көптеген қасиеттерге ие. Осымен қатар олар спецификалық қасиеттерге ие. Мысалы, тек КЕДО-да оптикалық, электрлік және фотоэлектрлік қасиетінің фотоиндуцирленген өзгерістер байқалады. Бұл өзгерістерді негізінен фотоқұрылымдық түрленуімен байланыстырады. Күшті электрлік өрістерде(≥104 В/см) КЕБ-ң өткізгіштігі көр ретке және тез өзгеруі мүмкін(10-4-10-9 c уақыт аралығында). Бұл құбылысты Лебедев пен Овшинс байқаған және ол қайтақосу эффектісі деп аталған. Реттелмеген құрылым теориясына сәйкес,осы және басқа КЕДО ң спецификалық қасиеті оның өзгеше құрылымдық дефектісінің болуында КЕБ те мұндай құрылымдық дефектінің болуының себебі,онда қатқыл кристаллдық құрылымының болмауында. жүктеу/скачать 5,58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|