Исследование возбужденной неравновесной электронно-дырочной плазмы в узкозонных полупроводниках

Ковалев, Андрей Станиславович

Исследование возбужденной неравновесной электронно-дырочной плазмы в узкозонных полупроводниках тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Ковалев, Андрей Станиславович АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Махачкала МЕСТО ЗАЩИТЫ

2004 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.07 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Исследование возбужденной неравновесной электронно-дырочной плазмы в узкозонных полупроводниках»

Автореферат диссертации на тему "Исследование возбужденной неравновесной электронно-дырочной плазмы в узкозонных полупроводниках"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ДАГЕСТАНСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР

ИНСТИТУТ ФИЗИКИ

-©-

направахрукописи

Ковалёв Андрей Станиславович

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗБУЖДЁННОЙ НЕРАВНОВЕСНОЙ ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНОЙ ПЛАЗМЫ В УЗКОЗОННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ.

(Специальность 01.04.07 - физика конденсированного состояния)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соисканиеучёной степени кандидата физико-математическихнаук

Махачкала 2004

Работа выполнена в Институте физики ДагНЦ РАН.

Научный руководитель:

член-корреспондент РАН, доктор физ.-мат. наук, профессор Камилов И.К.

Официальные оппоненты:

доктор физ.-мат. наук, лауреат Гос. премии профессор Мурзин В.Н.

" доктор физ.-мат. наук в.н.с. Гаджиалиев М.М.

Ведущая организация: Институт радиотехники и электроники РАН.

Защита состоится "18" марта 2004г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д002.095.01 при Институте физики Дагестанского научного центра Российской Академии Наук по адресу: 367003, РФ, Дагестан, Махачкала, пр. Шамиля 39-а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики Дагестанского научного центра РАН.

Автореферат разослан "09" февраля 2004г.

Ученый секретарь диссертационного совета^.—-я-" п

кандидат физико -математических наук Батдалов А. Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы.

Последние десятилетия характеризуются бурным развитием различных направлений физики в области исследования явлений самоорганизации и хаоса. Актуальность данной тематики связана с тем, что знание основных закономерностей процессов самоорганизации позволяет перейти к контролю и управлению реальными физическими процессами, в которых явления самоорганизации приводили бы к образованию структур с заданными характеристиками как в стационарном режиме, так и в динамическом. В данной работе проведено исследование неравновесной возбуждённой электронно-дырочной плазмы (ЭДП) в узкозонных полупроводниках, рассматриваемой как диссипативная система, со свойственной ей способностью к самоорганизации.

Работа направлена на изучение фундаментальной проблемы нелинейной физики конденсированных сред, связанной с поведением неравновесной ЭДП полупроводников. Самоорганизация — процесс спонтанного образования и эволюции диссипативной структуры, в которой наряду с устойчивым неравновесным состоянием при изменении уровня неравновесности в ЭДП появляются нелинейные пространственно-временные структуры, характеризующиеся существенным градиентом температуры и концентрации носителей заряда — автосолитоны (АС). АС образуются в устойчивых неравновесных диссипативных системах, малые возмущения в которых затухают. Для возбуждения АС на систему необходимо оказать дополнительное локальное возмущение с достаточно большой амплитудой и длительностью, после чего в системе может сформироваться один из возможных типов АС [1]. Примерами служат такие явления в полупроводниках и в полупроводниковых структурах, как: расслоение температуры и концентрации носителей заряда [2], температуры решётки [3], а также возникновение областей локальной ионизации в однородных полупроводниках и в обратносмещённых ^-«-переходах [4].

Исследование условий возникновения АС и их эволюции с изменением уровня возбуждения ЭДП, а также внешних возмущений в полупроводниковых кристаллах в представленной работе является основным. Для экспериментального обнаружения АС в неисследованных, с этой точки зрения, узкозонных полупроводниках использовались различные методики измерений (вольтамперные характеристики (ВАХ) полученные при медленно изменяемом токе, динамические ВАХ, а также сильные импульсные электрические поля). Кроме того, исследовано влияние слабых продольных магнитных полей на поведение АС. С применением всестороннего гидростатического сжатия до 1 ГПа изучалось влияние физических характеристик полупроводников на образование и эволюцию АС. Проведено сопоставление экспериментальных результатов исследований АС в ЭДП с результатами теоретических работ. Весь комплекс обозначенных исследований осуществлён с помощью автоматизированной экспериментальной

1>ОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

ОЭ

установки. Проведён также численный компьютерный анализ токовых не-устойчивостей, обусловленных движением АС в кристалле как с изменением уровня возбуждения неравновесной ЭДП, так и при воздействии на образец слабого магнитного поля и высокого гидростатического давления. Получены фазовые портреты, амплитудно-спектральные характеристики токовой неустойчивости, выявлены сценарии её развития.

Изучение неравновесной ЭДП, как диссипативной системы, проводилось в узкозонных полупроводниках: типа АщВу и элементарном полупроводнике VI группы. Полупроводниковые материалы на основе соединений АщВу представляют собой обширный. класс веществ, свойства которых вызывают большой интерес и в настоящее время активно изучаются многими исследователями. Преимущество этих полупроводниковых соединений по сравнению с элементарными полупроводниками IV группы (германием и кремнием) состоит в том, что они имеют широкий диапазон таких основных параметров, как ширина запрещённой зоны и подвижность носителей заряда. Это позволяет выбрать в конкретных приложениях материалы, имеющие оптимальные характеристики. В качестве объектов исследования были выбраны антимонид индия дырочного типа и теллур. Выбор антимонида индия в качестве объекта исследования обусловлен тем, что он не исследовался ранее с точки зрения проблем, рассмотренных в настоящей работе. По той же причине выбран теллур. Интерес к этим объектам в значительной степени обусловлен широким практическим применением этих материалов в технике и тем, что многие вопросы, связанные с явлениями самоорганизации в ЭДП этих полупроводников так и не были решены в предыдущих экспериментальных и теоретических работах.

Цель работы.

Исследование неравновесной ЭДП в узкозонных полупроводниках -и Те. Экспериментальное изучение образующихся в ЭДП диссипа-тивных структур (ДС). Изучение их свойств и динамики развития. Для этого были выбраны и исследованы полупроводниковые материалы с характеристиками:

• /ЯпБЬ (р=2н-4-10'2 см"3, /¿-2500-4000 см2/Вс при Г=77К)

• Те (р=1.45-1014 см"3, /7-2400 см2/В-с при Т=77К).

Научная новизна работы.

1. В образцах антимонида индия обнаружены и исследованы термодиффузионные автосолитоны в сильных электрических полях. Измерена скорость движения поперечных автосолитонов. Показано, что они обладают свойством самоорганизации.

2. Экспериментально показано, что продольное магнитное поле до 150Э приводит к перераспределению электрического поля автосолитонов.в антимониде индия, изменяет частоту и амплитуду токовых осцилляции, вызванных движущимися автосолитонами.

3. Исследования распределения концентрации носителей заряда и их температуры в объёме образцов монокристаллов антимонида индия и теллура, при наличии диссипативной структуры, полученной джоулевым разогревом, показали, что продольные автосолитоны являются холодными, а поперечные - горячими.

4. Исследованием распределения плотности тока по сечению образцов монокристаллов антимонида индия определена область локализации продольного АС.

5. Обнаружено, что непрерывное гидростатическое сжатие до 1 ГПа образца антимонида индия приводит к изменению порогового электрического поля, необходимого для образования диссипативной структуры; с ростом давления нарушается регулярность токовых осцилляции, обусловленных движущимися автосолитонами.

Научное и практическое значение работы.

Полученные в диссертации экспериментальные результаты об образовании ДС в ЭДП полупроводников позволяют получить более полное представление о физике процессов, связанных с образованием устойчивых динамических структур. Получены данные о влиянии внешних факторов (электрические и магнитные поля, высокое гидростатическое давление) на образование и эволюцию ДС в ЭДП полупроводников. Собран и проанализирован экспериментальный. материал о сценариях развития ДС в полупроводниковой плазме. Обнаруженные эффекты могут быть практически использованы для создания осциллирующих приборов, управляемых слабым магнитным полем, в качестве детекторов слабого магнитного поля, а продольный АС с высокой плотностью тока — как источник инфракрасного рекомбинационного излучения.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались:

• на Международной конференции «Фазовые переходы и критические явления в конденсированных средах». Махачкала 8-11 сентября 1998 г.

• Международной конференции, посвященной 275-летию РАН и 50-летию ДНЦ РАН «Достижения и современные проблемы развития науки в Дагестане» (Естественные науки). Махачкала, 21-25 мая 1999 г.

• Всероссийской молодёжной конференции по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. Санкт-Петербург, 30 ноября - 3 декабря 1999 г.

• Международной конференции «Фазовые переходы и нелинейные явления в конденсированных средах». Институт физики ДНЦ РАН, Махачкала, 6-9 сентября 2000 г.

• Международной конференции: Ninth International Conference on «High Pressure Semiconductor Physics». September 24-28, 2000 Hokkaido University, Sapporo, Japan.

• Международной конференции «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах». Институт физики ДНЦ РАН, Махачкала, 11-14 сентября 2002 г.

Публикации.

Основные результаты опубликованы в 16 печатных работах, в том числе 9 научных статьях и материалах 8 конференций. Список статей, опубликованных в реферируемых журналах, приводится в конце автореферата.

Структура и объём диссертации.

Диссертация состоит из шести глав и заключения, изложенных на 116 страницах машинописного текста. Диссертация включает также 43 рисунка и список литературы из 80 наименований. Общий объём диссертации 126 страниц.

На защиту выносятся следующие научные результаты и положения:

1) В неравновесной электронно-дырочной плазме антимонида индия, образованной в результате джоулева разогрева образца протекающим током, возникают автоколебания тока, имеющие сложную динамику от регулярной до стохастической.

2) Колебания тока возникают за счёт поперечных направлению тока неод-нородностей плотности носителей заряда в объёме образца - автосоли-тонов, движущихся в электрическом поле.

3) Слабое продольное магнитное поле (<150Э) кардинально меняет сценарий развития токовой неустойчивости. Эффект связывается с возникновением суммарной разности потенциалов за счёт поперечного эффекта Нернста-Эттингсгаузена, существенно меняющей параметры шнуров тока и температуру движущихся слоев электрического поля.

4) Сценарии развития неустойчивости в ЭДП тока при изменениях параметров: электрического поля; электрического и магнитного полей; электрического поля и гидростатического давления.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи исследовательской работы, её научная новизна и практическое значение. Обозначены выносимые на защиту результаты и положения.

Первая глава носит обзорный характер. Кратко изложены теоретические представления о характере и механизмах образования ДС, обусловленных закономерностями процессов самоорганизации. Кратко приведены основные виды АС и их экспериментальная реализация.' Анализируются данные различных экспериментальных и теоретических работ, в которых рассмотрены явления самоорганизации в ЭДП некоторых полупроводниковых материалов.

Во второй главе представлена блок-схема компьютеризированной экспериментальной исследовательской установки. Технология подготовки образцов. Приводятся методики получения сильных импульсных электрических полей, создания высокого гидростатического давления до 1 ГПа, измерения распределения плотности тока по сечению образца, зондовых измерений по длине исследуемого образца. Приводятся структурные схемы исследовательских установок, схемы разработанных узлов, а также описаны методы измерений.

В третьей главе приведены результаты экспериментального обнаружения и исследования АС. В узкозонных полупроводниках ЭДП может быть создана термической генерацией носителей при относительно низких температурах [5] (< 150К для !^Ь). Поэтому в этих полупроводниках нагревом решётки за счёт выделяющегося джоулева тепла при приложении к образцу электрического поля сравнительно легко создаётся разогреваемая этим же полем до некоторого уровня возбуждения неравновесная ЭДП. В этой ЭДП становится возможным возникновение локализованных состояний. На экспериментальной ВАХ (рис. 1), полученной при медленно изменяемом токе, для образца наблюдается несколько участков, отличающихся закономерностью изменения тока от напряжения: линейный участок, переходящий при напряжении, превышающем пороговое в нелинейный, имеющий две ветви (I и II), сохраняющиеся при любом изменении напряжения в интервале 22 -5-28 В. Как видно из рис. 1, ВАХ имеет гистерезис, т.е. значения, тока в образце при уменьшении напряжения ({/<{Уп) имеют уже совершенно другие (нелинейные) зависимости от напряжения (рис. 1. ветви I и II). В случае шнурования тока при джо-улевом разогреве образца ВАХ становится S-образной. Поскольку все участки ВАХ, кроме участков, показанных на рисунке стрелками, устойчивы во времени, то представляется возможным проводить исследования проходящего в любой момент через образец тока с помощью осциллографа для наблюдения токовой неустойчивости.

Исходя из того, что тепловые процессы более инерционны, чем электрические, то, подавая на образец импульсы напряжения соответствующей длительности и частоты следования, можно добиться, чтобы приводящий к термогенерированию ЭДП джоулев разогрев образца и термодинамическая неравновесность ЭДП относительно решётки, были разделены во времени. На рис. 2 представлена осциллограмма динамической ВАХ, полученная в условиях, когда к образ-

15 2(1

14 V)—>• "»

Рис. I. Квазипостоянная ВАХ исследуемого образца антимо-нида индия.

цу прикладывались импульсы напряжения треугольной формы длительностью 1 мс.

При напряжении СА=£/п=20 В на ВАХ появляется скачок тока, как результат образования ЭДП за счёт джоулева разогрева образца. Этот ток сохраняется с ростом напряжения до некоторого значения, затем снова появляется скачок. Скачки тока и его слабое изменение в некоторых пределах напряжения, как и в эксперименте на постоянном токе, связаны с образованием ДС и возникновением АС в виде одного или нескольких шнуров тока, направленных вдоль

приложенного электрического поля. При воздействии на образец импульсами электрического поля прямоугольной формы длительностью порядка 2 мс и с амплитудой выше порогового значения С/п при появлении автоколебаний с помощью зондов, расположенных вдоль образца с шагом Д/ = 0.08 см, проведены исследования временного изменения потенциала электрического поля А1/, на различных участках образца

На рис. 3 представлены осциллограммы изменения во времени разности потенциалов электрического поля , полученные с двух соседних пар зондов. Верхние колебания на осциллограмме получены при измерении разности потенциалов второй пары зондов. Видно отставание этих колебаний по фазе относительно колебаний, полученных при измерении на первой паре зондов (нижние колебания на осциллограмме). Это позволяет определить скорость движущейся по образцу области сильного электрического поля, а значит, скорость движения области пониженной

концентрации носителей заряда — поперечных АС. Эксперимент показывает, что на импульсах тока скорость движения АС того же порядка, как и в экспериментах при различных фиксируемых значениях постоянного тока, которая составляет величину

'■о

«л гч о

Г (250//8/СНУ)->

Рис. 3 Осциллограммы изменения разности потенциалов электрического поля во времени Л1/,1 и Л1},2 двух соседних пар зондов образца

Образование АС в виде шнура тока и появление движущихся АС в неравновесной ЭДП означает образование ДС. В процессе эксперимента было обнаружено, что в этой ДС одни наблюдаемые осцилляции тока с изменением напряжения сменяются другими, т.е. происходит перестройка, мод, сопровождающаяся, как правило, резким повышением тока. Для каждой моды имеется свой интервал значений напряжения, в котором амплитуда и частота колебаний токовых осцилляции меняются с определённой закономерностью. На рис. 4а показаны осциллограммы колебаний тока

(мода I типа) при изменении напряжения в интервале значений АС/ = 4 В. На рис. 4Ь,с представлены графики электрополевой зависимости частоты и амплитуды колебаний, соответственно. Видно, что с ростом напряжения амплитуда колебаний увеличивается; а частота уменьшается.

Была определена локализация продольного АС в образцах 1п8Ь. Неравновесная ЭДП, образованная джоулевым разогревом образца электрическим полем, имеет радиальный градиент температуры, и, следовательно, плотности плазмы. При этом продольные АС располагаются вдоль осевой линии образца или близко к ней.

Исследуемые образцы представляли собой параллелепипеды, у которых контактная площадка одного из торцевых контактов делилась на несколько токовых зондов. На рис. 5 приводится схема деления -

торца образца на токовые зонды. Подавая на образец пилообразный импульс напряжения, исследована зависимость разности токов зондов от приложенного напряжения. На рис. 6 представлена осциллограмма разности токов между центральным зондом (см. рис. 5а) и периферийным (/е-//) в области субкритических электрических полей, прикладываемых к образцу. Видно, что в области субкритических напряжений ток с центрального зонда уменьшается. Уменьшение тока может быть вызвано понижением либо концентрации носителей заряда, либо подвижности. Поскольку имеет место джоулев разогрев, то именно понижением подвижности обусловлено уменьшение тока с центрального зонда. И уже в области

надкритических слабых электрических полей ток с центрального зонда резко растёт относительно периферийных зондов, что свидетельствует о резком увеличении концентрации носителей заряда и локализации токового шнура.

Далее было исследовано, как отражается образование локализованных состояний в ЭДП и их эволюция на распределении концентрации и подвижности носителей заряда в объёме образца. Образец делился (рис. 7a) на две области -активатор (А) и детектор (Д).

В активаторе возбуждались АС по методике, приводимой в пункте 1.1. главы III диссертационной работы, а на детектор подавалось напряжение, достаточное для регистрации изменения омической проводимости. Если имеют место какие-либо изменения концентрации носителей в активаторе, это прямым образом, отражается на проводимости детектора. На рис. 7Ь приведена ВАХ активатора при подаче на него пилообразного напряжения достаточная для формирования и возбуждения АС. Соответствующая этой ВАХ временная реализация тока в активаторе 1а и изменение тока детектора 1д приведены на рис. 8a,b соответственно. Увеличение проводимости детектора на участке АВ рис. 8Ь происходит из-за увеличения концентрации носителей в активаторе в результате джоулева разогрева.

Дальнейший разогрев приводит к появлению собственной проводимости в активаторе, что сопровождается резким увеличением концентрации неравновесных носителей заряда (рис. 8а участок ВС), которые, в результате диффузии в область детектора, также резко увеличивают его проводимость (рис. 8Ь участок ВС). Наличие участка ВС объясняется тем, что в активаторе образуется ЭДП, которая с дальнейшим ростом напряжения преобразу-

ется в ДС, т.е. ЭДП расслаивается на локализованные области экстремальной температуры и концентрации носителей в виде шнуров тока и слоев электрического поля.

Из рис. 8а (участок СБ) можно сделать вывод, что сформировался токовый шнур - продольный АС, величина силы тока которого определяет внешнее приложенное к образцу напряжение. Если в объеме образца формируются и существуют локализованные области пониженной или повышенной концентрации носителей, то и в остальном объёме образца концентрация носителей должна повысится или понизится, что приведёт к изменению проводимости в детекторе. Эксперимент в данном случае показывает, что проводимость детектора ступенчато падает (рис. 8Ь, участок СБ), в то время как ток в активаторе * растёт (рис. 8а, участок СП), что видно и по зависимости 1д от 1а (рис. 8с). Значит, концентрация носителей в объёме активатора с формированием и возбуждением ДС понижается. Это говорит о том, что локализованные области обогащаются носителями заряда, температура которых понижается относительно остальной части объёма образца [6].На рис. 8d,e представлена осциллограмма, временной реализации тока активатора и детектора при напряжениях, когда в активаторе возбуждаются, движущиеся по образцу АС. Видно, что при наличии в активаторе движущихся АС в детекторе отсутствует понижение проводимости. Более того, проводимость детектора повышается, что означает возрастание концентрации носителей заряда в активаторе. Поскольку при наличии осцилляции тока во внешней цепи

активатора в детекторе колебательное изменение проводимости отсутствует, то можно утверждать, что осцилляции тока во внешней цепи активатора определяются не изменением проводимости шнура тока, а движущимися вне этого шнура слоями электрического поля.

Другим способом исследования ДС в образцах может быть акустическое зондирование. Каждая точка ВАХ на квазипостоянном токе образца теллура фиксируема и динамические ВАХ этого образца (рис.9) можно снимать» при протекании через образец определённого постоянного тока, соответствующего разным участкам квазипостоянной ВАХ (точки 1-26).

Из рис. 10 (1,8) видно, что ВАХ идентичны, хотя получены при протекании в образце омического тока разных величин.

На осциллограммах 15, 21, 25 (рис. 10) представлены динамические ВАХ при наличии АС в образце. Видно, что акустоэлектри-ческие осцилляции исчезают и увеличивается угол наклона нелинейного участка ВАХ, что свидетельствует об уменьшении степени взаимодействия носителей заряда с акустическими колебаниями. Подобное происходит из-за понижения плотности потока фо-нонов, к чему приводит уменьшение концентрации' носителей

заряда в объёме образца и их локализации в области АС.

В IV главе приводятся результаты исследования поведения АС в магнитном поле. Экспериментальные исследования показали, что слабое продольное магнитное поле существенно сказывается на поведении продольного АС в образцах антимонида индия. Во всех образцах при определённых значениях магнитного поля наблюдались резкие изменения тока, обусловленные делением продольного АС. Было также обнаружено, что после воздействия магнитного поля величина исходного тока АС может принимать другое стабильное значение. Наблюдалось и такое явление, как восстановление значения исходного тока АС после воздействия магнитного поля противоположного направления.

Поскольку продольные АС формируются в горячей области плотной ЭДП, а поперечные в холодной области неплотной той же самой ЭДП, то их поведение в ДС, естественно, взаимосвязано. С изменением каким-либо образом параметров продольного АС (ток, температура, концентрация) изменятся также параметры и поперечного АС (скорость движения, амплитуда и время формирования).

Л. У г

«И Я

V Г——

I <11Л)А>ЛЬ')-

4 8 12 28 2» 30 31 32 33

ЯОо'л/т)—»- И(У)—»■

Рис. 11. Изменение частоты и амплитуды колебаний тока моды типа! во внешней цепи образца антимонида индия с изменением напряжённости магнитного поля: а - осциллограммы при НТТЕ, (112 = 30.3 В); Ь - осциллограммы при НШ, (и2 = 30.3 В);

с1 - ориентация образца относительно направлений электрического и магнитного полей.

с,е - графики зависимости частоты и амплитуды колебаний от величины напряжённости магнитного поля при постоянном значении электрического поля.

- графики зависимости частоты и амплитуды колебаний от прикладываемого напряжения электрического поля при постоянном значении магнитного поля: 0 - Я = 0; 1'-Н= 136 А/м (Н4-ТЕ); 2 - Н = 544 А/м (НТТЕ);

3 - Я = 1088 А/м (НТТЕ).

Изменение частоты и амплитуды колебаний тока с ростом напряжённости магнитного поля для случая ЯГТ/Т (рис. 11) качественно аналогично изменению этих параметров с ростом электрического поля (рис. 11/^, кривые 0,0). На рисунке также представлены графики зависимости частоты У (рис. 11/| кривые 1',2,3) и амплитуды Д/ колебаний тока (рис. кривые 1',2,3) при увеличении электрического напряжения 11\, прикладываемого к образцу, находящемуся в постоянном магнитном поле. При яТТе уменьшение частоты колебаний тока происходит при более

низких значениях I] по сравнению со случаем Н— 0, т.е. /н(Ц)<А^О (рис. Не, кривые 0,2,3). При Я4Т£ наблюдается обратная ситуация /нЩ)>.Л^О (рис. кривые 0,1'). Таким образом, экспериментально установлено, что слабое продольное магнитное поле сравнительно небольшой величины (порядка 103 А/м) вызывает существенное изменение скорости движения АС, образующихся в сильных электрических полях в образцах 1п8Ъ. При этом частота колебаний тока во внешней цепи образца уменьшается, а амплитуда этих колебаний растёт с увеличением продольного магнитного поля при //ТТ£. При антипараллельном направлении магнитного поля наблюдается увеличение частоты колебаний тока, а амплиту-

да этих колебаний уменьшается с ростом напряжённости магнитного поля.

В V главе приводятся результаты исследования условий возникновения АС и их поведения при воздействии на образец кристалла InSb всестороннего гидростатического давления до Р=1 ГПа при температуре 77К. Неравновесная ЭДП в образцах создавалась джоулевым разогревом импульсом напряжения электрического поля прямоугольной формы длительностью 2.5 мс с частотой следования 10 Гц и на однократных импульсах, как в экспериментах, приводимых в III главе диссертации.*

Давление создавалось в аппарате высокого давления типа поршень-цилиндр. Из эксперимента видно, что с ростом гидростатического давления до 1 ГПа сопротивление образца InSb значительно возрастает. Исследования показывают, что пороговое напряжение электрического поля t/n (рис, 12а), при котором в данном эксперименте возникает шнур тока (продольный АС), повышается, проходит через экстремум при />j=0.47 ГПа и затем понижается (рис. 12b/. Повышение порогового напряжения t/n, которое продолжается до давления связано с увеличением ширины запрещённой зоны. Этому также способствует понижение концентрации носителей заряда с ростом давления. Последующее уменьшение порогового напряжения возникновения АС объясняется тем, что с повышением дав-

ления одновременно уменьшается подвижность электронов [7] и условие расслоения ЭДП становится более мягким. Условием возникновения АС [8] является выражение: Е=Ш< 1, где/=(д.Геге/е)1Я - длина релаксации энергии электронов; £= {р.Тт,1е)Х11 - длина биполярной диффузии носителей. В итоге получаем выражение: Е ={ТеТс/2ТтгУ'2-(ре/^р+1)112, где: те - время релаксации энергии горячих электронов; тг -время жизни носителей. В образцах, подверженных высокому давлению, регулярность колебаний нарушается (рис. 13), и при давлении /^=0.47 ГПа эти колебания становятся хаотичными, не приобретая регулярность и при более высоких давлениях.

Количество мод колебаний в исследованной области подаваемых на образец напряжений с повышением давления сокращается, а интервал величины напряжения, при котором существует мода, увеличивается.

В VI главе приводятся результаты исследования кооперативного поведения автосолитонов 1п8Ъ. Согласно численным расчётам, результаты которых приведены в работе [9], кинетика образования АС в ЭДП полупроводников, их эволюция весьма разнообразны. В [9] рассматривается случай генерации АС в ЭДП на неоднородности в образце. Период Т колебаний определяется временем задержки, возникновения АС на неоднородности С другой

стороны - дли-

на образца, Ь — амбиполярная диффузионная длина носителей заряда, скорость амбиполярная подвижность носи-

телей, напряжённость прикладываемого к образцу электрического поля. С изменением Е будет меняться скорость АС и время задержки /3, что приведёт к изменению частоты колебаний тока в цепи образца. Экспериментально наблюдаемая динамика колебаний достаточно хорошо согласуется с результатами теоретической работы [9]. Такой порядок регулярных колебаний тока можно представить как движущуюся последовательность АС после их формирования на неоднородности, при этом расстояние между АС.

[У№ ||гНЩ

Ю 1 Г?

Было проведено исследование поведения коллектива взаимодействующих АС в ДС при воздействии на образец 1п8Ъ внешнего продольного магнитного поля до 13.6х103 А/м: В результате обнаружено, что для исследованного образца влияние магнитного поля на поведение АС в пределах 0Л-629 А/м при

аналогично

влиянию электрического поля в пределах £/под=35.93-г-39.16 В при Н= О.На рис. 14а представлены осциллограммы, иллюстрирующие динамику изменения колебаний тока во внешней цепи, обусловленные движущимися АС по образцу, с ростом электрического поля.

На рис. 146 представлены осциллограммы, иллюстрирующие динамику изменения колебаний тока, полученные при С/1=сош1 под воздействием внешнего магнитного поля от 0 до 629 А/м. Из рис. 14а,Ь видно, что осциллограммы неустой-чивостей, их фазовые портреты и спектры мощности аналогичны. С дальнейшим ростом электрического поля колебания исчезают.

Однако, при дальнейшем увеличении магнитного поля вновь проявляется неустойчивость тока, свидетельствующая о процессе самоорганизации движущихся АС рис. 14с. Видно, что в интервале значении магнитного поля О-г-629 А/м и (3.6+13.1)х103 А/м колебания тока в цепи образца изменяются от регулярных колебаний, через хаотические к другим регулярным колебаниям, включая стадию удвоения периода.

Рис. 14. а - осциллограммы колебаний тока во внешней цепи образца 1пБЬ, фазовые портреты и спектры мощности этих колебаний в отсутствии магнитного поля; Ь, с - осциллограммы колебаний тока, фазовые портреты и спектры мощности этих колебаний в магнитном поле в диапазонах 0*529 А/м и (3.6+13.1)х103 А/м соответственно.

В заключении работы приводятся основные результаты и выводы, которые состоят в следующем:

1. Экспериментально в образцах р-1пБЬ впервые обнаружены и исследованы продольные и поперечные термодиффузионные АС в постоянном и импульсном электрическом полях. В результате проведённых исследований было обнаружено несколько мод колебаний тока, обусловленных движением поперечных АС, измерена скорость их движения.

2. Впервые исследовано влияние продольного магнитного поля на поведение термодиффузионных АС в образцах кристаллов Показано, что изменение магнитного поля может приводить к делению продольных АС. Показано, что после воздействия магнитного поля на образовавшуюся устойчивую ДС (продольные АС), последующее отключение магнитного поля в некоторых случаях приводит к образованию устойчивых ДС с другими характеристиками.

3. Проведены исследования распределения концентрации носителей заряда в объёме образца при наличии в ЭДП ДС. Экспериментально обнаружено, что при образовании как продольных, так и поперечных АС в объёме исследуемых образцов существенно перераспределяется концентрация носителей заряда.

4. Исследована локализация продольного АС в объёме образца монокристалла Показано, что в процессе образования продольных АС, на токовых зондах образца происходит перераспределение плотности тока, свидетельствующее об образовании ДС.

5. Впервые показано, что изменение параметров полупроводникового материала при увеличении гидростатического сжатия (в эксперименте до I ГПа) влияет на образование ДС в ЭДП с характерной закономерностью.

6. Изучено явление коллективного поведения АС в />-1п5Ь. Экспериментально показано соответствие исследованных сценариев развития кооперативного поведения поперечных АС с возможной динамикой развития ДС, определённой теоретическими представлениями.

Литература.

[1] Кернер Б.С., Осипов В.В. Автосолитоны. IIМосква «Наука», 1991.

[2] Балкарей Ю.И., Никулин М.Г. Полупроводниковая автоволновая среда. ИФТП. 1978. Т. 12. №2. С.347-350.

[3] Кернер Б.С., Литвин Д.П., Санкин В.И. Расслоение электронно-дырочной плазмы вa-SiC. IIПисьма в ЖТФ. 1987. Т. 13. С.819-823.

[4] Грибников З.С. Ободнородноммеханизме неустойчивости однородного лавинного пробоя слоевШоттки. IIФТП. 1977. Т.П. С.2111-2117.

[5] Кернер Б.С., Осипов В.В. Расслоение электронно-дырочной плазмы при разогреве. //ЖЭТФ. 1976. Т. 71. С. 1542-1553.

[6] Гафийчук В.В., Кернер Б.С., Осипов В.В., Южанин А.Г. Свойства автосолитонов в «плотной» электронно-дырочной плазме. ИФТП. 1988. Т.22.С.2051-2058.

[7] Попов В.В., Шубников М.Л. Шалыт С.С., Козарев Б.Б. Влияние давления на явления переноса в InSb<Cr>. II ФТП. 1997. Т.П. №10. С.1914-1917.

[8] Кернер Б.С, Осипов В.В. Сильнонеравновесные локализованные состояния в системах, слабо отклонённых от термодинамического равновесия. IIПисьма в ЖЭТФ. 1987. T.4I. Вып.9. С.386-388.

[9] Гафийчук В.В., Кернер Б.С., Осипов В.В., Тыслюк И.В. Спонтанное возникновение статическихи движущихся автосолитонов вэлек-тронно-дырочной плазме с малой локальной неоднородностью. II ФТТ. 1989. Т. 31. С. 46-52.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Камилов U.K., СтепуренкоА.А., КовалёвА.С. Автосолитоны в InSb в магнитном поле // ФТП. 1998. Т. 32. С.697-700.

2. Kamilov. I.K., StepurenkoA.A., KovalevA.S. Autosolitons in InSb in a Magnetic Field // Physica Status Solidi (b). 1998. Vol. 209. P. 395-401.

3. Kamilov I.K., Stepurenko A.A., Kovalev A.S. Autosolitons in InSb in a Low Magnetic Field//Journal of Physics: Condensed Matter. 1998. Vol. 10. P. 9477-9483.

4. Камилов И.К., Степуренко А.А., Ковалёв А.С. Деление продольных ав-тосолитонов в InSb в магнитном поле // ФТП. 2000. Т. 34. С.433-435.

5. Камилов И.К, Степуренко А.А., Ковалёв А.С. Рассеяние фононов на автосолитонах в теллуре // Вестник ДагНЦ РАН. 2000. №8. С. 15-19.

6. Камилов И.К, Степуренко А.А., Ковалёв А.С. Распределение носителей заряда в диссипативной структуре в полупроводниках // Вестник ДагНЦ РАН. №9. 2001. С.23-27.

7. Камилов И.К, Степуренко А.А., Ковалёв А.С. Распределение носителей заряда в диссипативной структуре в полупроводниках // ФТП.

2002. Т.Зб. вып.2. С. 187-191.

8. KamilovI.K., StepurenkoA.A., Kovalev A.S., DaunovM.I., andMagome-dov B.A. Autosolitons in Electron-Hole Plasma in InSb under Hydrostatic Pressure // Journal ofPhysics: Condensed Matter. 2002. Vol.14. No.13. P. 3657-3662.

9. Камилов И.К, Степуренко А.А., Ковалёв А.С. Явления коллективного поведения автосолитонов в диссипативной структуре в InSb // ФТП.

2003. Т.37. вып.9. С.1087-1093.

*-3445

Подписано в печать 26.01.2004 Тираж 100 экз. Бесплатно. Отпечатано в Институте физики Дагестанского НЦ РАН. 367003, г. Махачкала, ул. М. Ярагского, 94.

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Ковалев, Андрей Станиславович

Введение.

Глава I. Теоретические и экспериментальные исследования автосолитонов в полупроводниках.

1. Теоретические исследования.

2. Экспериментальные исследования.

Глава II. Экспериментальные методы исследования.

1. Технология приготовления образцов и методика измерений.

Глава III. Автосолитоны в электрическом поле.

1. Автосолитоны в антимониде индия в постоянном электрическом поле и в сильных импульсных электрических полях.

2. Локализация продольного автосолитона в антимониде индия.

3. Распределение концентрации носителей заряда в диссипативной структуре.

Глава IV. Автосолитоны в магнитном поле.

1. Деление продольных автосолитонов в магнитном поле.

2. Поперечные автосолитоны в 1пБЬ в магнитном поле.

Глава V. Автосолитоны при высоких давлениях.

1. Автосолитоны в 1пБЬ при давлениях до 1 ГПа.

Глава VI. Кооперативное поведение автосолитонов в 1п8Ь. 98 1. Явления коллективного поведения автосолитонов в диссипативной структуре в 1пБЬ.

Введение диссертация по физике, на тему "Исследование возбужденной неравновесной электронно-дырочной плазмы в узкозонных полупроводниках"

Последние десятилетия характеризуются бурным развитием различных направлений физики в области исследования явлений самоорганизации и хаоса. Актуальность данной тематики связана с тем, что знание основных закономерностей самоорганизации позволяет перейти к контролю и управлению реальными физическими процессами, в которых процессы самоорганизации приводили бы к образованию структур с заданными характеристиками как в стационарном режиме, так и в динамическом. В данной работе проведено исследование неравновесной (температура носителей заряда и решётки сильно различаются) возбуждённой электронно-дырочной плазмы (ЭДП) в узкозонных полупроводниках, рассматриваемой как диссипативная система со свойственной ей способностью к самоорганизации.

Работа направлена на изучение фундаментальной проблемы нелинейной физики конденсированных сред, связанной с явлениями самоорганизации в диссипативной системе - в полупроводниковой неравновесной ЭДП. Самоорганизация - процесс спонтанного образования и эволюции диссипативной структуры при изменении уровня неравновесности ЭДП, при котором появляются нелинейные пространственно-временные структуры, характеризующиеся существенным отличием температуры и концентрации носителей - автосолитоны (АС). Исследование условий возникновения АС и их эволюция с изменением уровня возбуждения ЭДП в полупроводниковых кристаллах в данной диссертационной работе является основным. Для экспериментального изучения АС в неисследованных с этой точки зрения узкозонных полупроводниках использовались различные методики измерений (вольтамперные характеристики (ВАХ) на квазипостоянном токе, импульсах электрического поля, динамические ВАХ, а также сильные импульсные электрические поля). Кроме того исследовалось влияние слабых продольных магнитных полей на поведение АС. С применением всестороннего гидростатического сжатия до 1 ГПа, позволяющего изменять параметры полупроводника, исследовано влияние физических характеристик полупроводниковой плазмы на образование и эволюцию АС. Проведено сопоставление экспериментальных результатов исследований АС в ЭДП с результатами теоретических работ. Весь комплекс обозначенных исследований проведён на лабораторной автоматизированной экспериментальной установке. Проведён численный компьютерный анализ токовых неустойчивостей, обусловленных движением АС в кристалле с изменением уровня возбуждения электрическим полем неравновесной ЭДП, при воздействии на образец слабого магнитного поля и высокого гидростатического давления. Проанализированы: фазовые портреты, амплитудно-спектральная характеристика. Выявлены сценарии развития неустойчивости в ЭДП.

Изучение неравновесной ЭДП, как диссипативной системы, проведены в узкозонных полупроводниках: типа АщВу и элементарном полупроводнике VI группы. Полупроводниковые материалы на основе соединений АщВу представляют собой обширный класс веществ, свойства которых вызывают большой интерес и в настоящее время активно изучаются многими исследователями. Преимущество этих полупроводниковых соединений по сравнению с элементарными полупроводниками IV группы (германием и кремнием) состоит в том, что они имеют широкий набор таких основных параметров, как ширина запрещённой зоны и подвижность носителей заряда. Это позволяет выбрать в конкретных приложениях материалы, имеющие оптимальные характеристики. В качестве объектов исследования в экспериментах были использованы антимонид индия и теллур.

Цель работы.

Целью настоящей работы является исследование нелинейных явлений в возбуждённой ЭДП в узкозонных полупроводниках /МпБЬ и Те. Полученные результаты позволят получить более полное представление о физике процессов, связанных с образованием устойчивых динамических самоорганизованных структур. Другим аспектом работы является получение данных о влиянии внешних факторов (электрические и магнитные поля, высокое гидростатическое давление) на образование и эволюцию АС в ЭДП полупроводников, изучение их свойств. Исследование сценариев развития АС в полупроводниковой плазме и сопоставление полученных результатов с теоретическими представлениями.

Постановка задачи.

Идея самоорганизации таких кооперативных систем, как ЭДП в полупроводниках и полупроводниковых структурах достаточно нова. Исследованных полупроводниковых материалов на предмет возбуждения АС в неравновесной ЭДП не велико (ваАБ, ве, 81). Естественно, следует значительно увеличить количество экспериментальных результатов в области исследования нелинейных явлений и самоорганизации в неравновесной ЭДП исследованиями других полупроводниковых материалов. Поэтому в качестве объектов исследования были выбраны следующие полупроводниковые материалы:

• р-ШЪ (р=2Ч-4-1012 см'3, /^2500-5-7000 см2/В-с при Г=77К).

• Те (/7=1.45-1014 см"3, //-2400 см2/В-с при Г=77К).

Выбор антимонида индия и теллура в качестве объектов обусловлен тем, что в них всесторонне изучена зонная структура, однако они не исследовались ранее с точки зрения явлений самоорганизации в ЭДП этих полупроводниковых материалов.

Наблюдаемые экспериментально неустойчивости тока, обусловленные возникновением и движением АС в ЭДП, представляют собой один из видов переходов от регулярности к динамическому хаосу. Изменение любого физического параметра материала может привести к разнообразным сценариям развития ДС. В этой области научных интересов есть большой задел в теоретических исследованиях, однако, экспериментальных работ по этой теме не так много.

Научная новизна работы.

2. Экспериментально показано, что продольное магнитное поле до 150Э приводит к перераспределению электрического поля автосолитонов в антимониде индия, изменяет частоту и амплитуду токовых осцилляции, вызванных движущимися автосолитонами.

5. Обнаружено, что непрерывное гидростатическое сжатие до 1 ГПа образца антимонида индия приводит к изменению порогового электрического поля, необходимого для образования диссипативной структуры; с ростом давления нарушается регулярность токовых осцилляций, обусловленных движущимися автосолитонами.

Научное и практическое значение работы.

Полученные в диссертации экспериментальные результаты об образовании ДС в ЭДП полупроводников позволяют получить более полное представление о физике процессов, связанных с образованием устойчивых динамических структур. Получены данные о влиянии внешних факторов (электрические и магнитные поля, высокое гидростатическое давление) на образование и эволюцию ДС в ЭДП полупроводников. Собран и проанализирован экспериментальный материал о сценариях развития ДС в полупроводниковой плазме. Обнаруженные эффекты могут быть практически использованы для создания осциллирующих приборов, управляемых слабым магнитным полем, в качестве детекторов слабого магнитного поля, а продольный АС с высокой плотностью тока - как источник инфракрасного рекомбинационного излучения.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались:

• Международной конференции: Ninth International Conference on «High Pressure Semiconductor Physics». September 24-28, 2000 Hokkaido University, Sapporo, Japan.

Публикации.

Основные результаты опубликованы в 16 печатных работах, в том числе 9 научных статьях и материалах 8 конференций. Список статей, опубликованных в реферируемых журналах приводится в автореферате диссертации.

Структура и объём диссертации.

Диссертация состоит из введения шести глав и заключения, изложенных на 114 страницах машинописного текста. Диссертация включает также 43 рисунка и список литературы из 80 наименований. Общий объём диссертации 121 страниц.

Заключение диссертации по теме "Физика конденсированного состояния"

Основные результаты и выводы представленной работы заключаются в следующем:

1. Экспериментально в образцах /?-1п8Ь впервые обнаружены и исследованы продольные и поперечные термодиффузионные АС в постоянном и импульсном электрическом полях. В результате проведённых исследований было обнаружено несколько мод колебаний тока, обусловленных движением поперечных АС, измерена скорость их движения.

2. Впервые исследовано влияние продольного магнитного поля на поведение термодиффузионных АС в образцах кристаллов /?-1п8Ь. Показано, что изменение магнитного поля может приводить к делению продольных АС. Показано, что после воздействия магнитного поля на образовавшуюся устойчивую ДС (продольные АС), последующее отключение магнитного поля в некоторых случаях приводит к образованию устойчивых ДС с другими характеристиками.

4. Исследована локализация продольного АС в объёме образца монокристалла /?-1п8Ь. Показано, что в процессе образования продольных АС, на токовых зондах образца происходит перераспределение плотности тока, свидетельствующее об образовании ДС.

5. Впервые показано, что изменение параметров полупроводникового материала при увеличении гидростатического сжатия (в эксперименте до 1 ГПа) влияет на образование ДС в ЭДП с характерной закономерностью.

6. Изучено явление коллективного поведения АС в /?-1п8Ь. Экспериментально показано соответствие исследованных сценариев развития кооперативного поведения поперечных АС с возможной динамикой развития ДС, определённой теоретическими представлениями.

Научное и практическое значение работы заключается в том, что полученные в диссертации экспериментальные результаты об образовании ДС в ЭДП полупроводников позволяют получить более полное представление о физике процессов, связанных с образованием устойчивых динамических структур. Получены данные о влиянии внешних факторов (электрические и магнитные поля, высокое гидростатическое давление) на образование и эволюцию ДС (автосолитонов) в ЭДП полупроводников. Собран и проанализирован экспериментальный материал о сценариях развития ДС в полупроводниковой плазме. Обнаруженные эффекты могут быть практически использованы для создания осциллирующих приборов, управляемых слабым магнитным полем, в качестве детекторов слабого магнитного поля, а высокая локализация тока в продольном АС - как источник инфракрасного рекомбинационного излучения.

Выражаю искреннюю благодарность и признательность научным руководителям чл.-корреспонденту РАН, доктору физико-математических наук, профессору Камилову И.К., кандидату физико-математических наук, в.н.с. Степуренко A.A. за внимательное руководство и помощь.

Считаю своим приятным долгом поблагодарить заведующего лабораторией Нелинейной динамики и хаоса кандидата физ.-мат. наук в.н.с. Алиева K.M., заведующего лабораторией Физики полупроводников доктора физ.-мат. наук в.н.с. Гаджиалиева М.М. и весь коллектив лаборатории за создание условий для выполнения этой работы, критику и полезные советы.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Ковалев, Андрей Станиславович, Махачкала

1. Берже П., Помо И., Видаль К. Порядок в хаосе. //Пер. с франц. -М.: «Мир», 1991.

2. Лоскутов А.Ю., Михайлов А.С. Введение в синергетику. // Москва «Наука», Физматлит, 1990.

3. Кернер Б.С., Осипов В.В. Автосолитоны. // Москва «Наука», 1991.

4. Балкарей Ю.И., Никулин М.Г. Полупроводниковая автоволновая среда. И ФТП. 1978. Т.12. №2. С.347-350.

5. Кернер Б.С., Осипов В.В. Слои поля в полупроводниках с полоэ/ситель-ной дифференциальной проводимостью. II ФТТ. 1979. Т. 21. С.2342-2346.

6. Бункин Ф.В ., Кириченко Н.А., Лукьянчук Б.С., Морозов Ю.Ю. Диффузионная неустойчивость в поле лазерного излучения. II Квантовая электроника. 1983. Т. 10. № 10. С.2136-2139.

7. Балкарей Ю.И., Сандомирский В.Б. Термоконцентрационная неравновесная система вблизи неустойчивости относительно расслоения. Н ФТП. 1980. Т. 14. №4. С.796-799.

8. Кернер Б.С., Литвин Д.П., Санкин В.И. Расслоение электронно-дырочной плазмы в a-SiC. // Письма ЖТФ. 1987. Т.13. С.819-823.

9. Грибников З.С. Об однородном механизме неустойчивости однородного лавинного пробоя слоев Шоттки. // ФТП. 1977. Т.П. С.2111-2117.

10. Кернер Б.С., Осипов В.В. Автосопитоны. И УФН. 1989. Т. 157. С.201-266.

11. Смит Р. Полупроводники: // Пер. с англ. М.: «Мир». 1982.

12. Дектяренко Н.Н ., Елесин В.Ф. О возможной неустойчивости состояний полупроводника при освещении интенсивным светом за счёт тройной рекомбинации. II Письма ЖЭТФ. 1971. Т.13. №8. С.456-458.

13. Дектяренко Н.Н ., Елесин В.Ф., Фурманов В.А. Автоколебания концентрации и температуры неравновесных носителей в полупроводникс за счёт тройной рекомбинации. II ФТП. 1973. Т.7. №9. С. 17161721.

14. Гафийчук В.В., Гашпар В.Э., Кернер Б.С., Осипов В.В. Пульсирующие автосолитоны в разогретой в процессе оэ/се-рекомбинации электронно-дырочной плазме. И ФТП. 1988. Т.22. С. 1836-1842.

15. Кернер Б.С., Осипов В.В. Автосолито}1ы в горячей плазме полупроводников. //ЖЭТФ. 1985. Т.89. №2. С.589-607.

16. Кернер Б.С., Осипов В.В. Расслоение тока или поля в системах с положительным дифференциальным сопротивлением. // Письма ЖЭТФ. 1973. Т.18. С.122-126.

17. Кернер Б.С., Осипов В.В. Расслоение тока в электронно-дырочной плазме. // ФТП. 1979. Т.13. С.891-896.

18. Гафийчук В.В., Кернер Б.С., Осипов В.В., Тыслюк И.В. Спонтанное возникновение статических и движущихся автосолитонов в электронно-дырочной плазме с малой локальной неоднородностью. II ФТТ. 1989. Т. 31. С. 46-52.

19. Гафийчук В. В., Кернер Б.С., Осипов В.В., Т. М. Щербаченко. Образование пульсирующих термодиффузионных автосолитонов и турбулентности в неравновесной электронно-дырочной плазме. // ФТП. 1991. Т.25. С.1696-1703.

20. Кернер Б.С., Синкевич В.Ф. Многошнуровые и многодоменные стационарные состояния в горячей электронно-дырочной плазме GaAs. II Письма ЖЭТФ. 1982. Т.36. С.359-362.

21. Кернер Б.С., Осипов В.В., Романенко М.Т., Синкевич В.Ф. Расслоение электронно-дырочной плазмы и голубая электролюминесценция в области статического домена GaAs // Письма ЖЭТФ. 1986. Т. 44. С.77-79.

22. Ващенко В.А., Кернер БС., Осипов В.В., Синкевич В.Ф. Расслоение инжектированной электронно-дырочной плазмы высокой плотности в пленках арсенида галлия. И ФТП. 1989. Т. 23. С.1378-1381.

23. Ващенко В.А., Кернер Б.С., Осипов В.В., Синкевич В.Ф. Возбуждение и эволюция микроплазм — пичковых автосолитонов в кремниевых p-i-п-структурах И ФТП. 1990. Т. 24. № 10. С. 1705-1707.

24. Vinoslavskii M.N., Kerner B.S., Osipov V.V. and Sarbey O.G. Thermodif-fusional autosolitons in non-equilibrium electron-hole plasma in Ge. // J.Phys.: Condens. Matter. 1990. Vol.2(12). P.2863-2866.

25. Винославский M.H., Кравченко A.B. Излучение горячих носителей при образовании высокополевых автосолитонов в электронно-дырочной плазме в n-Ge. II ФТП. 2001. Т.35. Вып.4. С.390-395.

26. Мусаев A.M. Автосолитоны в системе электронно-дырочная плаз-ма/экситоны в кремнии при температуре 4.2К. // ФТП. 1999. Т.ЗЗ. В.10. С. 1183-1186.

27. Степуренко A.A. Автосолитоны в антимониде индия. II ФТП. 1994. Т.28. С. 402-406.

28. Kamilov I.K., Stepurenko A.A., Kovalev A.S. Autosolitons in InSb in a Low Magnetic Field. // Journal of Physics: Condensed Matter. 1998. Vol.10. P.9477-9483.

29. Чижиков Д.М., Счастливый В.П. Теллур и теллуриды. // М.:Наука.,1966, С.5-10.

30. Хилсум К., Роуз-Инс А. Полупроводники типа АщВу. // Изд. Иностр. Лит., Москва, 1963, С. 136.

31. Антонов И.М. Регулируемый формирователь линейно изменяющегося напряжения. //ПТЭ. 1970. №6. С. 109-110.

32. Фролкин П.Т. Импульсные устройства. //«Машиностроение». 1966.

33. Под редакцией И. Ф. Николаевского. Транзисторы. Справочник. Н «Энергия». 1969.

34. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и схем. II «Энергия».1967.

35. Степуренко A.A., Алиев K.M., Абакарова Н.С. Нелинейность вольт-амперной характеристики монокристалла теллура в условиях электротемпературного эффекта. // ФТП. 1989. Т. 23. С. 1584-1588.

36. Ицкевич Е.С. Камеры высокого давления для исследования свойств твердых тел. II Приб. и Техн. Эксперимента. 1999. №3. С.6-18.

37. Кернер Б.С., Осипов В.В. Расслоение электронно-дырочной плазмы приразогреве. IIЖЭТФ. 1976. Т. 71. С. 1542-1553.

38. Кернер Б.С., Осипов В.В. Сильнонеравновесные локализованные состояния в системах, слабо отклоненных от термодинамического равновесия. И Письма ЖЭТФ. 1985. Т. 41. С. 386-388.

39. Кернер Б.С., Осипов В.В. Самоорганизация в активных распределенных средах. (Сценарии спонтанного образования и эволюции диссипа-тивных структур). // УФЫ. 1990. Т. 160. С. 1-73.

40. Винославский М.Н. Экспериментальное обнаружение горячих автосолитонов большой амплитуды в слабо разогретой электрическим полем электронно-дырочной плазме. // ФТТ. 1989. Т. 31. С.315-318.

41. Антонов В.В., Кац Л.П. Температурно-электрическая неустойчивость n-InSb в постоянном электрическом поле. II ФТП. 1982. Т. 16. С.1050-1053.

42. Елесин В.Ф., Быковский Ю.А. Электрополевые домены в полупроводниках. II ФТП. 1968. Т.2. №11. С. 1684-1687.

43. Кальвенас С.П., Пучинскас A.A. Температурно-электрическая неустойчивость тока в n-Si. II ФТП. 1976. Т. 10. №9. С. 1752-1755.

44. Гуревич Л.Э., Иоффе И.В. Градиентное возбуэ/сдение периодических структур и поперечных волн. II ЖЭТФ 1972 Т.62 С. 1531 -1539.

45. Бонч-Бруевич Л.В. Проблема Бенара для горячих электронов в полупроводниках. //ЖЭТФ 1974 Т.67 С.2204-2214.

46. Волков А.Ф., Коган Ш.М. Физические явления в полупроводниках с отрицательной дифференциальной проводимостью. И УФН 1968 Т.96 С.633-672.

47. Иглицин М.И., Соловьёва Е.В. Рекомбинация неравновесных носителей заряда в монокристаллах арсенида индия. // ФТТ. 1965. Т.7. Вып.11. С.3433-3435.

48. Гафийчук В.В., Кернер Б.С., Осипов В.В., Южанин А.Г. Свойства ав-тосолитонов в «плотной» электронно-дырочной плазме. // ФТП. 1988. Т.22. С.2051-2058.

49. Кернер Б.С., Осипов В.В. Страты в разогретой электронно-дырочной плазме. И ФТП. 1979. Т. 13. С. 721-734.

50. Дубицкий A.JI., Кернер Б.С., Осипов В.В. Кинетика образования ав-тосолитона в устойчивой разогретой плазме собственных полупроводников. II ФТТ. 1986. Т.28. С.1290-1295.

51. Kamilov I.K. and Stepurenko А.А. Autosolitons in electron-hole plasma of InSb heated by electric pulses. И Phys. Stat. Sol. (b). 1996. VOL.194. P.643-648.

52. Камилов И.К., Степуренко А.А., Ковалёв A.C. Распределение носителей заряда в диссипативной структуре в полупроводниках. // ФТП. 2002. Т.36. №2. С. 187-191.

53. Басс Ф.Г., Гуревич Ю.Г. Горячие электроны и сильные электромагнитные волны в плазме полупроводников и газового разряда. // —М.: «Наука», 1975.

54. Ishiguro T., Tanaka Т. Non-ohmic and oscillattory behaviors at strong electric field in tellurium. И Jap.J.Appl.Phys. 1967. VOL.6. № 7. P.864-874.

55. Quentin G. Phenomenes acoutoelectriques dans les semiconducteurs piézoélectriques. Il Application at tellure: These de doctorat d'etetes seinces physiques. Paris, 1967. P. 126.

56. Shiosaki T., Matsumoto H., Chiharo H., Kawabata A. The relation between acoustoelectric non-ohmic conduction and carrier concentration in tellurium at 77K.II Jap.J.Appl.Phys. 1973. Vol.12. №3. P.337-342.

57. Степуренко A.A., Алиев K.M., Абакарова Н.С. Акустоэлектронное взаимодействие в Те и CdS в сильном электрическом поле. // ФТП. 1990. Т. 24. С. 678-681.

58. Kuzmany Н. Acoustoelectric interaction in semiconductors. II Phys. Stat. Sol. (a). 1974. Vol.25. №1. P.9-69.

59. Kuzmany H., biederer W. Propagation of electron domains in tellurium. II Phys. Stat. Sol. (a). 1973. Vol. 15. № 1. P. 121-128.

60. Степуренко A.A. Некоторые акустоэлектронные явления в теллуре и селене в сильных электрических полях. II Диссертация канд. физ.-мат. наук. Махачкала, 1982. 149 с.

61. Камилов И.К, Степуренко A.A., Ковалёв A.C. Рассеяние фононов на автосолитонах в теллуре. II Вестн. ДНЦ. 2000. №8. С. 15-19.

62. Голант В.Е., Жилинский А.П., Сахаров С.А. Основы физики плазмы. II -М.: «Атомиздат», 1977.

63. Звездин А.К., Осипов В.В. Двиэ/сение шнура тока в магнитном поле в полупроводниках с S-образной вольт-амперной характеристикой. ЖЭТФ. 1970. Т.58. С.160-168.

64. Баев И.А. Рекомбинационные npoifeccbi в высокоомном p-InSb и кристаллах n-InSb. II Болгарский физический журнал. 1980. Т.7. С. 198214.

65. Lifshits Т.М., Oleinikov A.Ya. and Shulman A.Ya. // Phys. Stat. Sol. 1966. Vol.14. P.511.

66. Камилов И.К., Степуренко A.A., Ковалёв A.C. Автосолитоны в InSb в магнитном поле. II ФТП. 1998. Т. 32. С.697-700.

67. Цидильковский И.М. Термомагнитные явления в полупроводниках. И Москва, Госиздат физ.-мат. литературы, 396 (1960).

68. Попов В.В., Шубников M.JT. Шалыт С.С., Козарев Б.Б. Влияние давления на явления переноса в InSb<Cr>. // ФТП. 1997. Т. 11. № 10. С. 19141917.

69. Даунов M.И., Магомедов А.Б., Рамазанова А.Е. Влияние всестороннего давления на энергитический спектр электронов и кинетические свойства полупроводников II-IV-V2. // Известия вузов. Физика XXIX. 1986. №.8. С.98-111.

70. Даунов М.И., Камилов И.К., Магомедов А.Б. О реализации состояния типа сильно легированного полностью компенсированного полупроводника в кристаллическом полупроводнике с глубокой примесной зоной. II ЖЭТФ. 1997. Т.111. №2. С.562-574.

71. Даунов М.И., Камилов И.К., Габибов С.Ф. Электронный спектр и электро-физические свойства германия с двухзарядной примесью золота по обе стороны разнодолинного перехода Li<->Ai при всестороннем давлении до 7 ГПа.П ФТП. 2001. Т. 1. № 1. С.59-66.

72. In-Hwan Choi and P.Y.Yu. Pressure dependence of band gaps and deep centres in chalcopyrite semiconductors. II Phys. Stat. Sol. (b). 1996. V. 198. P.251-257.

73. In-Hwan Choi and P.Y.Yu. Pressure dependence of band gaps and deep centres in chalcopyrite semiconductors. // Phys. Stat. Sol. (b). 1998. V.211. P. 141-155.

74. Пол В. Примесные уровни, связанные с некомпенсированными экстремумами зоны проводимости. // Труды IX международной конференции по физике полупроводников. Москва 23-29 июля 1968. Изд. Ленинград. 1969. Т.1. С. 17-28.

75. Kordos P. Deep acceptor level in heat treated indium antimonide. II Phys. Stat. Sol. 1969. V.33. K129-K132.

76. Козарев Б.Б., Парфенев Р.В., Попов В.В., Шалыт С.С. Прыжковая проводимость по глубоким донорным уровням хрома в InSb. П ФТТ. 1976. Т. 18. №2. С.489-493.

77. Дубицкий A.JL, Кернер Б.С., Осипов В.В. Спонтанное образование локальных областей ударной локализации в однородных полупроводниках в слабых электрических полях. II ФТП. 1986. Т.20. С.1195-1198.

78. Камилов И.К., Степуренко A.A., Ковалёв A.C. Деление продольных автосолитонов в InSb в магнитном поле. II ФТП. 2000. Т.34. С.433-435.

79. Камилов И.К., Степуренко A.A., Ковалёв A.C. Явления коллективного поведения автосолитонов в диссипативной структуре в InSb // ФТП. 2003. Т.37. вып.9. С.1087-1093.