Диссертация (1102573), страница 22
Текст из файла (страница 22)
% увеличивается плотность локализованных электронныхсостояний на уровне Ферми. Радиус локализации при изменении содержания галлия в данныхплёнках меняется слабо.4) В плёнках оксида цинка, легированного кобальтом, при низких температурах наблюдаетсяаномальное положительное магнетосопротивление, величина которого увеличивается приувеличении содержания кобальта. Аномальное положительное магнетосопротивление в плёнкахоксида цинка, легированных кобальтом, может быть объяснено уменьшением плотностиэлектронных состояний в магнитном поле вследствие обменного взаимодействия междуэлектронами ионов кобальта и электронами проводимости и случайного расположения ионовкобальтаотносительнолокализованныхэлектронныхсостояний,участвующихвэлектропроводности.
Получено значение радиуса локализации таких состояний близкое крадиусу мелких доноров в оксиде цинка.5) Электропроводность и подвижность электронов в плёнках оксида индия, легированногооловом,синтезированныхметодоммагнетронногораспыленияоксидноймишени,увеличиваются при увеличении температуры подложки. В плёнках этого типа реализуетсязонный механизм электропроводности, а статистика электронов вырождена даже при комнатнойтемпературе.6) В плёнках оксида индия, легированного оловом, осаждённых магнетронным распылениемметаллической мишени в условиях недостатка кислорода, при температурах 4,2К-80Кнаблюдается прыжковая проводимость с переменной длиной прыжка. Для данных плёнокполучены оценки радиуса локализации и плотности электронных состояний на уровне Ферми, ипоказано, что плёнки являются двумерными по отношению к прыжковой проводимости.1217) Для магнетосопротивления, обусловленного слабой локализацией, получено выражение,действительное при изменении размерности плёнки по отношению к явлению слабойлокализации под действием магнитного поля.
Выведенное выражение полностью описываетэкспериментальные данные по магнетосопротивлению, обусловленному явлением слабойлокализации, при изменении размерности пленки.8) В результате анализа отрицательного магнетосопротивления при низких температурахплёнок оксида цинка, легированного галлием и оксида индия, легированного оловом, полученызначения и температурные зависимости времени релаксации фазы волновой функции .Показано, что температурные зависимости могут быть описаны степенной функцией споказателем степени, соответствующим электрон-электронному механизму релаксации фазы.Полученные значения времени релаксации фазы волновой функции меньше теоретическихзначений для основных известных механизмов релаксации фазы – электрон-электронного иэлектрон-фононного.122Список литературы1.
Özgür, Ü., Alilov, Y.I., Liu C. et. al. A comprehensive review of ZnO materials and devices// J. Appl. Phys. – 2005. – v. 98. – p. 041301-1-103.2. Jaffe, J.E., Snyder, J.A.,Linand, Z., Hess, A.C. LDA and GGA calculations for high-pressurephase transitions in ZnO and MgO // Phys. Rev. B. – 2004. – v.62. – p.
1660-1665.3. Norton, D.P.Heo, Y.W., Ivill, M.P., Ip, K., Pearton, S.J., Chisholm, M.F., Steiner, T. ZnO:growth, doping and processing // Materials Today. – 2004. – v. 6. – p. 34-40.4. Janotti, A. ,Van de Walle, C.G. Oxygen vacancies in ZnO // Appl. Phys. Lett – 2005. - v.87.– p. 122102-1-3.5. Mang, A. Reimann, K., Rübenacke, St.
Band gaps, crystal-field splitting, spin-orbit coupling,and exciton binding energies in ZnO under hydrostatic pressure // Solid State Commun. – 1995. – v.94.–No. 4. – p. 251-254.6. Meyer, B., Alves, H., Hoffmann, A. et. al. Bound exciton and donor–acceptor pairrecombinations in ZnO // Phys.
Stat. Sol. (B). – 2004. – v.241. – No.2. – p.231-260.7. Janotti, A., Van de Walle, C.G. Fundamentals of zinc oxide as a semiconductor // Rep. Prog.Phys. – 2009. – v.72 – p. 126501-1-29.8. McCluskey, M.D., Jokela, S.J. Sources of n-type conductivity in ZnO // Physica B. -2007. –v.401–402.
– p.355-357.9. Lander, J.J. Concentration of Hydrogen and semi-conductivity in ZnO under hydrogen-ionbombardment // J. Phys. Chem. Solids. – 1957. – v.3 – Issues 1-2. – p.87 - 94.10. Baik, S.J., Jang, J.H., Lee, C.H. et. al. Highly textured and conductive undoped ZnO filmusing hydrogen post-treatment // J. Appl. Phys. Lett. – 1997.
– v.70. – p. 3516 - 3518.11. Van de Walle, C.G. Hydrogen as a Cause of Doping in Zinc Oxide // Phys. Rev. Lett. 2000. -v.85. – p.1012 - 1015.12. Ma, Q.B, Ye, Z.Z., He, H.P. et al. Structural, electrical, and optical properties of transparentconductive ZnO:Ga films prepared by DC reactive magnetron sputtering // J. Cryst. Growth. -2007. –v. 304.
- p. 64-68.13. Kaul, A.R., Gorbenko, O.Y., Botev, A.N., Burova, L.I. MOCVD of pure and Ga-dopedepitaxial ZnO // Superlattices Microstruct. -2005. – v.38. – p.272 – 282.14. Li, Y., Huang, Q., Bi, X. The change of electrical transport characterizations in Ga dopedZnO films with various thicknesses // Appl. Phys. A. – 2013. – v. 113. - p.
053702-1-6.15. Sans, J.A., Martínez-Criado, G., Pellicer-Porres, J. et al. Thermal instability of electricallyactive centers in heavily Ga-doped ZnO thin films: Xray absorption study of the Ga-site configuration// Appl. Phys. Lett. – 2007. – v. 91. – p. 221904 – 1- 3.12316. Wi, S.C., Kang, J.S., Kim, J.H. et al. Electronic structure of Zn1-xCoxO using photoemissionand x-ray absorption spectroscopy // J. Appl.
Phys. Lett. – 2004. – v.84. –p. 4233 - 4235.17. Kobayashi, M., Ishida, Y., Hwang, J. et al. Characterization of magnetic components in thediluted magnetic semiconductor Zn1−xCoxO by X-ray magnetic circular dichroism // Phys. Rev. B 2005. – v.72. – p. 201201 – 1 - 4.18. Burova, L., Samoilenkov, S., Fonin, M.
et al. Room temperature ferromagnetic (Zn,Co)Oepitaxial films obtained by low-temperature MOCVD process // Thin Solid Films. – 2007. – v.515. Issue 24. - p. 8490 - 8494.19. Marezio, M. Refinement of the crystal structure of In2O3 at two wavelengths // Acta Cryst.– 1966. - v.20.
– p. 723-728.20. Nadaud, N., Lequeux, N., Nanot, M., Jove, J. Structural Studies of Tin-Doped IndiumOxide (ITO) and In4Sn3O12 //J. Sol. St. Chem. – 1998. – v. 135. – p. 140-148.21. Warschkow, O., Ellis, D.E., Gonzales, G.B. Defect Cluster Aggregation andNonreducibility in Tin-Doped Indium Oxide // J. Am. Ceram. Soc – 2003. – v.86(10). - p.1707 - 1711.22. Warschkow, O., Ellis, D.E, Gonzales, G.B. Interstitial Oxygen in Tin-Doped Indium OxideTransparent Conductors // J.
Am.Ceram.Soc – 2006. – v.89(2). - p. 616 - 619.23. Binczycka, H., Uhrmacher, M., Ellidrisi-Moubtassim, M.L., Hyperfine interactions and siteoccupancy in Sn-doped In2O3 (ITO) // Phys. Stat. Sol. – 2005. – v. 242(5). – p. 1100 - 1107.24. Gonzales, G.B., Cohen, J.B., Hwang, J.H., Jorgensen, J.D. Neutron diffraction study on thedefect structure of indium–tin–oxide // J. Appl.
Phys. – 2001. – v.89. – No.5. – p.2550-2555.25. Gonzales, G.B., Warschkow, O., Ellis, D. E. et al. Defect structure studies of bulk andnano-indium-tin oxide // J. Appl. Phys. – 2004. – v. 96. – No.7. – p. 3912-3920.26. J. Popoviĉ, E. Tkalĉec, B. Gržeta et al. Defect structure examination of Sn-doped indiumoxide // Z.
Kristallogr. Suppl. – 2007. – v.26. - p.489-494.27. Goano, M., Bertazzi, F., Penna, M. et al. Electronic structure of wurtzite ZnO: Nonlocalpseudopotential and ab initio calculations // J. Appl. Phys. – 2007. – v.102. – p. 083709-1-11.28. Walter, R.L., Rodina, A.V., Meyer, J. et al. Valence-band ordering and magneto-opticexciton fine structure in ZnO // Phys. Rev. B. – 2002.
– v.65. – p. 075207 – 1 - 1229. Thomas, D. G. The exciton spectrum of zinc oxide // J. Phys. Chem. Solids. – 1960. – v.15.– Issues 1–2. – p.86-96.30. Medvedeva, J., Chaminda, L., Hettiarachchi, L. Tuning the properties of complextransparent conducting oxides: Role of crystal symmetry, chemical composition, and carrier generation// Phys. Rev. B.
– 2010 - v.81 – p. 125116-1-16.31. Preston, A.R., Ruck, B.J., Piper, L.F. et al. Band structure of ZnO from resonant x-rayemission spectroscopy // Phys. Rev. B. – 2008. - v.78. – p.155114-1-4.12432. Hamberg, I., Granqvist, C. G. Evaporation Sn-doped In2O3 films: Basic optical propertiesand applications to energy-efficient windows // J. Appl. Phys.
- 1986. – v.60. – p. R123-R159.33. Granqvist, C. G., Hultaker, A. Transparent and conducting ITO films: new developmentsand applications // Thin Solid Films – 2002. –v.411 –p. 1-5.34. Erhart, P., Klein, A., Egdell, R. G., Albe, K. Band structure of indium oxide: Indirect versusdirect band gap. // Phys. Rev. B. – 2007. – v.75. – p.
153205-1-4.35. Klein, A. Electronic properties of In2O3 surfaces // Appl. Phys. Lett. – 2000. – v.77. – p.2009-2011.36. McGuinness, C., Stagarescu, C.B., Ryan, P.J. Influence of shallow core-level hybridizationon the electronic structure of post-transition-metal oxides studied using soft X-ray emission andabsorption // Phys. Rev. B. - 2003. – v.8.
– p.165104-1-10.37. Gassenbauer, Y., Schafranek, R., Klein, A. Surface states, surface potentials, andsegregation at surfaces of tin-doped In2O3 // Phys. Rev. B. - 2006. – v.73. – pp.245312-1 - 11.38. Weiher, R. L., Ley, R. P. Optical properties of Indium Oxide // Appl. Phys. – 1966. – v.37.No.1. – p.