151101 (594624), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Рис. 3.1. Область гомогенності PbS [2]
Температурну залежність ефективної маси густини станів для електронів і легких дірок визначали за формулою
| (3.6) |
де ; gc = gv = 4
Вважали, що ефективна маса важких дірок не залежить від температури.
Значення параметрів, які використовувались при розрахунках наведені в таблиці 3.2.
Константу рівноваги реакції збудження власної провідності одержимо з виразу
Ki = NcNvexp(–Eg/kT). | (3.7) |
де Eg ширина забороненої зони.
Таблиця 3.3
Константи рівноваги К = К0 exp (–/kT) утворення атомних дефектів у халькогенідах свинцю PbS
№ п/п | Ka | Kb | Ki | KF | | При-мітка | ||||||||||||||||||||||
K0, см-3 | H, еВ | K0, см-3 | H, еВ | K0, см-6 | H, еВ | K0, см-6 | H, еВ | K0, см-6,Па-1/2 | H, еВ | |||||||||||||||||||
PbS | ||||||||||||||||||||||||||||
1 | 1,41021 | 0,14 | 1,41021 | 0,14 | 4,81041 | 1,0 | 2,11042 | 2,5 | 1,51016 | 0,50 | [6] | |||||||||||||||||
2 | 1,51020 | 0,12 | 1,51020 | 0,12 | 2,31040 | 0,83 | 5,81040 | 1,80 | 4,31016 | 0,20 | * |
*) – легкі дірки;
**) – важкі дірки.
На відміну від більшості напівпровідників в халькогенідів свинцю ширина забороненої зони в області низьких температур лінійно зростає, а при температурах вищих 500 К лінійність температурної залежності порушується і ширина забороненої зони прямує до сталого значення (таблиця 3.2).
Отримавши таким чином константи Ka, Kb, Ki, значення констант КF, знайшли апроксимуючи експериментальні залежності границь області гомогенності від температури (рис. 3.1) виразами (3.1). Результати оцінки
наведені в таблиці 3.3.
4. Залежність властивостей плівок від термодинамічних
параметрів
Модель
Таблиця 4.1.
№ | Реакція | Константа рівноваги |
I | | |
II | | |
III | | |
IV | | |
V | | |
VI | |
| (4.1) |
| (4.2) |
Рис.4.1 Ізотерми концентрації носів заряду в плівках
,
Рис.4.2. Ізобари концентрації носів заряду в плівках
,
Рис.4.3. Залежність тиску інверсії від температури
Рис.4.4. Залежність температури інверсії від тиску
Рис.4.5. P-Т- проекція системи Pb-S
Модель
Таблиця 4.2.
№ | Реакція | Константа рівноваги | |
I | | | |
II | | | |
III | | | |
IV | | | |
V | | | |
VI | | | |
VII | |
| (4.3) |
Рис.4.6. Ізотерми концентрації носів заряду в плівках
,
Рис.4.7. Залежність тиску інверсії від температури
Рис.4.8. Залежність температури інверсії від тиску
Рис.4.9. P-Т- проекція системи Pb-S
Модель
Таблиця 4.3.
№ | Реакція | Константа рівноваги | |
I | | | |
II | | | |
III | | | |
IV | | | |
V | | | |
VI | | | |
VII | |
| (4.4.) |
Рис.4.10. Ізотерми концентрації носів заряду в плівках
,
Рис.4.11. Залежність тиску інверсії від температури
Рис.4.12. Залежність температури інверсії від тиску
Рис.4.13. P-Т - проекція системи Pb-S
Модель
Таблиця 4.4.
№ | Реакція | Константа рівноваги |
I | | |
II | | |
III | | |
IV | | |
V | | |
VI | | |
VII | | |
VIII | |
| (4.5) |
| (4.6) |
Рис.4.14. Ізотерми концентрації носів заряду в плівках
,
Рис.4.15. Ізобари концентрації носів заряду в плівках
,
Рис.4.16. Залежність тиску інверсії від температури
Рис.4.17. Залежність температури інверсії від тиску
Рис.4.18. P-Т - проекція системи Pb-S
Модель
Таблиця 4.5.
№ | Реакція | Константа рівноваги |
I |
|
|
II |
|
|
III |
|
|
IV |
|
|
V |
|
|
VI |
|
|
VII |
|
|
VIII |
|
| (4.7) |
| (4.8) |
Рис.4.19. Ізотерми концентрації носів заряду в плівках
,
Рис.4.20. Ізобари концентрації носів заряду в плівках
,
Рис.4.21. Залежність тиску інверсії від температури
Рис.4.22. Залежність температури інверсії від тиску
Рис.4.23. P-Т - проекція системи Pb-S
Таблиця 4.6.
№ | Реакція | Константа рівноваги | Теоретичні | Розраховані | ||
|
|
|
| |||
I | | | | | | |
II | | | | | | |
III | | | | | | |
IV | | | | | | |
V | | | | | | |
VI | | | | | | |
VII | | | | | | |
-
Література:
-
Ю.М.Равич, Б.А.Ефимова, Н.А.Смирнов, Методы исследования полупроводников в применении к халькогенидам свинца PbTe, PbSe, PbS, Наука, М. (1968)
-
Н.Х.Абрикосов, Л.Е.Шалимова. Полупроводниковые материалы на основе соединений АIVВVI. Наука, М. (1975).
-
И.М.Раренко, Д.М. Фреик. Полупроводниковые материалы и приборы инфракрасной техники. ЧДУ, Черновцы (1980).
-
Ф.Ф.Сизов. Твердые растворы халькогенидов свинца и олова и фотоприемники на их основе // Зарубеж. электрон. техника, 24, сс.3-48 (1977).
-
H.Holloway. Thin Films IV-VI semiconductor photodiodes // Phys. Thin Films, 11, pp.105-203 (1980).
-
Ф.Крегер, Химия несовершенных кристаллов, Мир, М. (1969).
-
В.П.Зломанов, О.В.Матвеев, А.В.Новоселова. Физико-химическое исследование селенида свинца // Вестник МГУ. Химия, 5, cc.81-89 (1967).
-
В.П.Зломанов, О.В.Матвеев, А.В.Новоселова. Определение констант равновесий дефектов в селениде свинца // Вестник МГУ. Химия, 6, cc.67-71 (1968).
-
А.В.Новоселова, В.П.Зломанов. Физико-химическое исследование селенида свинца // Неорган. материалы, 3(8), cc.1323-1329 (1967).
-
А.М.Гаськов, О.В.Матвеев, В.П.Зломанов, А.В.Новоселова. Исследование теллурида свинца // Неорган. материалы. 4(11), cc. 1889-1894 (1969)
-
А.М.Гаськов, В.П.Зломанов, А.В.Новоселова. Область гомогенности теллурида свинца // Неорган. материалы. 15(8), cc.1476-1478 (1979)
-
В.П.Зломанов, А.М.Гаськов. Собственные и примесные дефекты в соединениях группы AIVBVI // Рост полупроводниковых кристаллов и плёнок: новые методики, критерии функциональной пригодности материалов, Новосибирск, сс.116-133 (1984).
-
В.П.Зломанов. P-T-x-диаграммы двухкомпонентных систем. МГУ, М. (1980).
-
В.П.Зломанов, А.В.Новоселова. Р-Т-х-диаграммы состояния системы металл-халькоген. Наука, М. (1987).
-
Е.Д. Девяткова, В.А.Саакян. Температурная зависимость ширины запрещенной зоны твердых растворов PbTexSe1-x // ФТТ. 10(5), сс. 1563–1565 (1968).
np