Диссертация (1097819), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Разработана технология получения барьеровШоттки на поверхности кристаллов 2 5 . Разработаны и созданы установки для комплексного исследования оптических свойств, свойств поверхности полупроводников, фотоэмиссии, электрических контактных явлений.52. В кристаллах 2 (2ℎ) обнаружены и исследованы экситонные водородо-подобные серии симметрии Γ−2 () в поляризации ‖ и симметрии−2Γ−1 () + Γ2 () в поляризации ⊥ . Рассчитаны контуры линий основныхсостояний экситонов и определены параметры экситонов и зон. Показано,что контуры экситонных спектров отражения имеют классическую форму,характерную для экситонного поляритона.
При изменении концентрациисвободных носителей заряда от 1014 до 1018 см−3 пределы сходимости экситонных серий , , не меняются. Впервые исследовано влияние электрического поля на спектры отражения и поглощения экситонов в структурах − , − 2 .53. С длинноволновой стороны от экситонных серий в кристаллах 2 (2ℎ)при температурах 2 и 77 К обнаружена обратная, сходящаяся в длинновол-307новую сторону, водородоподобная серия (ОВС) из 9 линий поглощения.
Серия описывается формулой водородоподобного состояния с отрицательнойприведенной массой. С длинноволновой стороны каждой головной линиипроявляются прямые водородоподобные серии (ПВС), которые обусловлены взаимодействием биэлектрона как единого целого с положительно заряженным центром. Показано, что при увеличении концентрации свободныхносителей заряда от 1014 до 1018 см−3 предел сходимости ОВС при 77 (а),2 К (б), смещается в длинноволновую область на 3 ÷ 4 мэВ.
Энергия связибиэлектрона постоянна для всех значений концентраций. Уменьшение предела сходимости ОВС обусловлено влиянием экранирующего потенциаласвободных носителей заряда на энергию связи донорного центра. Компенсация кристаллов 2 приводит к изменению концентрации свободныхносителей заряда, но не изменяет предела сходимости ОВС.4. В кристаллах 2 исследованы C- серия экситона, обусловленая синглетными экситонами симметрии Γ−2 (), разрешенными в поляризации ‖ ,−и серия состояний ортоэкситона симметрии 2Γ−1 () + Γ2 () в поляризации ⊥ .
В диарсениде цинка контуры экситонных спектров отражения имеют поляритонный характер. Проведены расчеты экситонных спектров отражения и определены параметры экситонов и зон. Параметры синглетных−−экситоных Γ−2 () и ортоэкситонов симметрии 2Γ1 () + Γ2 () практическисовпадают, подтверждая, что оба экситона обусловлены одной и той жепарой зон электронов и дырок.Определены величины расщеплений зон из-за спин-орбитального взаимодействия (Δ ) и кристаллического поля (Δ ) на основе экситонных спектров кристаллов 2 и с учётом величин спин - орбитальных расщеплений атомов цинка и мышьяка.5. На основе экспериментальных результатов рассчитаны спектральные зависимости оптических функций , , 1 , 2 ,2 1 2и2 2 2для кристаллов 3 2 ,52 (48 ), 2 , 2 (2ℎ) и 2 в области энергий (1 ÷ 11 эВ).
Про-ведена интерпретация сингулярностей в оптических функциях и показано,что они обусловлены прямыми электронными переходами между максиму-308мами валентных зон и минимумами зоны проводимости в точках Γ, , и зоны Бриллюэна.6. Методами оже — электронной спектроскопии исследованы поверхности кри5сталлов 2 (48 ), 2 (2ℎ), 2 , 4 , 2 . Разработана модель ивосстановлены по дифференциальным спектрам «истинные» оже — линииэлементов (, , и ). Показано, что оже — линии фосфора в соединениях 2 (48 ), 2 , 4 согласуются с рентгеновскими эмиссионнымилиниями фосфора 2,3 и .
Показано, что валентная зона в соединениях2 , 2 , 2 и 4 состоит из групп зон (подзон), максимумы плотности занятых состояний в которых отстоят друг от друга на различныевеличины. Показано, что валентные зоны в этих кристаллах сформированы − или − состояниями цинка или фосфора. Получено распределениеплотности занятых состояний в валентной зоне.7. Разработаны технологические режимы получения чистых поверхностей ссоставами, близкими к стехиометрическим.
Установлена корреляция междуфизическими и структурными свойствами поверхности в процессе технологических операций. Разработана технология понижения работы выхода наповерхности — типа 2 и 4 и 2 и 2 — и — типа проводимости из молекулярных и ионных источников цезия и кислорода. Полученоэффективное отрицательное электронное сродство на поверхности — типа 2 и исследованы спектральные характеристики квантового выходафотоэлектронной эмиссии. Показаны перспективы применения диарсенидацинка для создания высокоэффективных термостабильных фотоэмиттеровближней ИК — области спектра.8. Разработаны технологии получения выпрямляющих и невыпрямляющих55контактов для кристаллов 2 (2ℎ), 2 (48 ), 2 (2ℎ), 2 (48 ).Исследованы электрические, фотоэлектрические, частотные и другие свойства выпрямляющих структур металл (, , , , , и др.) —полупроводник.
Установлены зависимости высот барьеров от работы выхода металла в структурах Шоттки на исследуемых материалах и отсутствиежесткой стабилизации уровня Ферми на их поверхностях. Изучены законо-309мерности поведения контактных токов на полупроводниках, проводимостькоторых определяется глубокими уровнями. Показаны особенности в переносе заряда в контактах Шоттки, связанные с влиянием нескольких глубоких уровней собственных дефектов. Построены энергетические моделиразработанных структур.9. Установлена возможность эпитаксии в системе полиморфных фаз − 2— − 2 с образованием изотипных и анизотипных гетеропереходов.Исследованы электрические и фотоэлектрические свойства этих гетеропереходов. Показана возможность создания на их основе фотоприемников сразнообразными фотоэлектрическими свойствами и поляризационной чувствительностью.10.
Показана возможность создания на основе двулучепреломляющих кристал55) приборов различного), 2 (48 ), 2 (2ℎлов 2 (48 ), 2 (2ℎназначения. Разработаны и исследованы терморезисторы, электрическиепереключатели, высокочувствительные оптические датчики температуры,нуль индикаторы линейно поляризованного излучения (поляризационночувствительные фотоприемники), фотоэмиттеры для ближней ИК — области спектра, фильтры и др.310Список литературы1. Л.А.Головань, В.Ю.Тимошенко, П.К.Кашкаров. Оптические свойствананокомпозитов на основе сложных систем //Успехи физических наук.— 2007. — Vol.
177. — Pp. 619 – 638.2. Freyland W., O.Madelung. Semiconductors. Physics of Non- tetrahedrallyBonded and Binary Compounds.1. — Springer-Verlag Berlin – Heidelberg –New York – Tokyo, 1983.3. ПолупроводниковыеВ.Я.Шевченко,соединенияЯ.Х.Гринберг,группы2 5 ./В.В.Соболев. —В.Б.Лазарев,Москва: Москва:Наука, 1978. — 256 с.4. Н.Н.Сырбу. Оптоэлектронные свойства соединений 2 5 . —Кишинев:Штиинца, 1983. — 155 c.5. С.Ф.Маренкин, В.М.Трухан. Фосфиды, арсениды цинка и кадмия. —Минск, изд. А.
Н. Вараксин, 2010.6. Е.Ф. Гросс. Магнито-электрические свойства биэлектрона в кристалле3 //Письма в ЖЭТФ,. — 1971. — Vol. 13. — Pp. 503–506.7. Coherent Ballistic Motion of Electrons in a Periodic Potential / W. Kuehn,P. Gaal, K. Reimann et al. //Physical Review Letters. —2010. — april 9. —Vol. 110(14). — P. 146602.8. W.J.Turner, A.S.Fischler, W.E.Reese. Physical Properties of Several II-V Semiconductors //Phys Rev.— 1961. — Feb. — Vol. 121.
— Pp. 759 – 767.http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRev.121.759.9. Н.Н.Сырбу. Автореферат кандидатской диссертации. Воронеж.: Ph.D. thesis. — 1969.31110. V.V.Sobolev, N.N.Syrbu. Optical Spectra and Energy Band Structure of theMonoclinic Crystals 2 and 2 //Physica Status Solidi (b). —1972.— Vol. 51, no. 2. — Pp. 863 – 872. http://dx.doi.org/10.1002/pssb.2220510244.11. Оптическая спектроскопия экситонных состояний в диарсениде цинка /А.В.Мудрый, В.М.Трухан, А.И.Патук et al. //no. 9.
—ФТП. —1997. — Vol. 31,Pp. 1029 – 1032. http://journals.ioffe.ru/ftp/1997/09/page-1029.html.ru.12. Параметры экситонов моноклинного диарсенида цинка /А.И.Козлов,С.Г.Козлова, А.В.Матвеев, В.В.Соболев // ФТП. — 2002. — Vol. 36, no. 7.—Pp. 809 – 811. http://journals.ioffe.ru/ftp/2002/07/page-809.html.ru.13. J.J.Hopfield, D.G.Thomas. Theoretical and Experimental Effects of Spatial Dispersion on the Optical Properties of Crystals //Phys Rev. —1963. — Oct. —Vol. 132. — Pp.
563 – 572. http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRev.132.563.14. В.М.Агранович,В.Л.Гинзбург.Кристаллооптикапространственной дисперсиии. Теория экситонов. —сучетомМосква: Наука,1986. — 260 с.15. С.И.Пекар. Дисперсия света в области экситонного поглощения вкристаллах. //ЖЭТФ. — 1958. — Vol. 34, no. 5. — Pp. 1176 – 1188.16. Excitonic Polaritons in 2 /L.Nemerenco //N.N.Syrbu,I.G.Stamov,Japanese Journal of Applied Physics.
—A.Dorogan,2006. — Vol. 45,no. 11R. — P. 8724. http://stacks.iop.org/1347-4065/45/i=11R/a=8724.17. Energy band structure and optical constants of 2 crystals / I.G.Stamov,N.N.Syrbu, V.V.Ursaki, A.V.Dorogan //Optics Communications. —2012.— Vol. 285, no. 13-14. — Pp. 3104 – 3110. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030401812002003.31218. Свободные экситоны в 2 черной модификации /С.А.Пермогоров, А.В.Селькин et al. //ФТП. —А.Б.Певцов,1982. — Vol. 16, no.
8.— Pp. 1399 – 1405.19. Н.Н.Сырбу, В.М.Мамаев. Свободные экситоны в дифосфиде цинка черноймодификации //20. Н.Н.Сырбу.ВлияниеэлектронныеФТП.—ФТП. — 1983. — Vol. 17, no. 4. — Pp. 694 – 697.инарушенияколебательные1992. —стехиометриисостояниявнаэкситонные,дифосфидецинка//Pp. 1069 – 1087.
http:Vol. 26, no. 06. —//journals.ioffe.ru/ftp/1992/06/page-1069.html.ru.21. И.С.Горбань,А.П.Крохмаль,З.З.Янчук.Экситонывмоноклинномдифосфиде цинка. Продольный экситон и смешанная мода. //ФТТ.—1999. — Vol. 41, no. 2. — Pp. 193 – 202. http://journals.ioffe.ru/ftt/1999/02/page-193.html.ru.22. И.С.Горбань,А.П.Крохмаль,З.З.Янчук.Экситонывмоноклинномдифосфиде цинка. Ортоэкситон и поляритонные эффекты на n=1резонансе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
