Кинетические эффекты в дислоцированных полупроводниках тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

У- Илл

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ НАХИЧЕВАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. ЮХ.МАМЕДАЛИЕВА

На правах рукописи

ЗОХРАБ АХМЕД ОГЛЫ ВЕЛИЕВ

?Г6 од

1 П НОЯ 1999 удк 621-315-592

КИНЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В ДИСЛОЦИРОВАННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ

Специальность : 01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени доктора физико -математических наук

Нахичевань-1999

Работа выполнена в Нахичеванском Государственном Университете им. Ю.Г.Мамедалиева.

Официальные оппоненты:

- доктор физико-математических наук, профессор

- доктор физико-математических наук, профессор

- доктор физико-математических наук,

Айдын Гасан оглы Кязымзаде

Гамза Самед оглы Сейидли Махмуд Керим оглы Керимов

Ведущая организация:

Институт Физики АН Азербайджанской Республики

Защита диссертации состоится "С£Г ¿л-с^чл^ 1999 г, в 11.00 часов на заседании специализированного совета Б\Д 054.02 при Нахичеванском Государственном Университете им. Ю.Г.Мамедалиева по адресу, г. Нахичевань, Университетский городок, главное здание НГУ. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НГУ.

Автореферат разослан

"Лй 1999 г.

Ученый секретарь специализированного совета к.ф.-м.и., доцент

Ф.А.Миришли

россгялс^ЛЯ

ГО СУД/.РСТП;; ш:ля ЕНЕЛ'ютГ'.::л

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ^ ^ ^ & ^

Актуальность темы. Подобно гону, как электроны выступают в роли элементарных носителей заряда, и их движения обусловливают электрический ток, дислокации служат элементарными носителями пластической деформации кристаллического тела, и их движение вызывает необратимое изменение его формы. Рожденные пародонсом теоретической прочности кристалла, дислокации оказали существенное влияние на развитие и углубление представлений о механизмах формирования практически всех физических свойств твердых тел и в частности полупроводников.

В последние годы открыты ряд эффектов, свидетельствующих о том, что даже при малой концентрации краевой дислокации в полупроводниковых кристаллах существенно влияют на их электрофизические свойства. Это делает весьма актуальным исследовать различные свойства и в том числе кинетические свойства дислоцированных полупроводников. Исследование электрофизических свойств дислоцированных полупроводников интересно и с общефизической точки зрения. Здэсь наблюдаются квазиодноименные локализации, наблюдаются эффекты неима-шегося анолога в недислоцированных полупроводниках и ряд других явлений, заслуживавших специального внимания.

Заметим, что создавая определенные типы дислокационных структур в кристалле, можно в принципе сознательно изменить его электрофизические характеристики и получать материалы с заданными свойствами. Поэтому исследование свойств полупроводников с дислокациями позволяет более осознанно выбрать режимы выращивания и воздействия на кристаллы для практического использования особенностей свойств дислокационного происхождения, либо борьба с нежелательными последствиями наличия дислокаций в кристаллах.

Цель работы. Исследование влияния заряженных краевых дислокаций на кинетические свойства полупроводников, а так же изучение электрофизических свойств отдельных дислокадий и дислокационной системы.

При этом ставились теоретические рассмотрения следующих задач:

1. Исследование имевшейся особенности в температурной зависимости электропроводности в полупроводниках с ориентированным набором заряженных краевых дислокаций, а так же электропроводность границы бикристалла от разориентации дислокации.

2. Исследование электростатической характеристики потенциальных барьеров с седловыми точками, которая образует параллельно ориентированные заряженные дислокации в виде рада при различных физических ситуациях. . .

.3. Изучение кинетики захвата и ионизации носителей тока (как основных, так и неосновных) в полупроводниках о заряженными краевыми дислокациями при наличи внешних электрического и магнитного полвй, а также при наличии внешнего, электромагнитного поля с учетом реальной структуры кристаллов. Дать объяснение диодного действия отдельной заряженной дислокации, явлению токовой неустойчивости в кристаллах п-5г и п-1?е , а также аномально протяженного линейного участка вольт-амперной характеристики (ВАХ) в этих кристаллах.

4. Построение теории емкостной спектроскопии, определявшие положении дислокационных уровней в полупроводниковых кристаллах, а также обрабатывать результаты экспериментов по (Ъ)еер ЬауеВ Т&треъ ЪрееЬгозссру)- ,

5. Построение теории движущейся дислокации в полупроводниковых

о с

соединениях А В . На основе предложенной модели исследование некоторых аспектов явления деформационной люминисценции, распределение за-

рядов в кристалле, а также токи увлечения электронов дислокациями в этих полупроводниках.

6. Рассмотрение переходных процессов в полупроводниковых кристаллах с заряженными краевыми дислокациями.

7. Изучение динамической характеристики в системе расщепленных заряженных дислокаций.

8. Исследование влияния одномерной вигнеровской кристаллзации электронов в дислокационной линии на коэффициент заполнения дислокации.

Согласно поставленной задаче к зашите выдвигаются .следующие основные научные положения: /

1. Наличие в температурной зависимости электропроводности полупроводника с ориентированным набором заряженных дислокаций является следствием одновременного действия электростатического, и упругого полей заряженных краевых дислокаций.

2. Изменение электропроводности границы полупроводникового би-кристалла, чувствительно к изменению расстояния между дислокациями.

3. Наличие седловых точек на потенциальном барьере, т.е. существование дрейфогого барьера определяет основные свойотва БАХ,' ц. существование рекомбинационного барьера определяет вольт-фараднуп характеристику (ВФХ) полупроводников с заряженными краевыми дислокациями.

4. Причиной наличия аномально протяженного участка в ВАХ полупроводников с заряженными краевыми дислокациями обусловлена доминирующим действием процессов ионизации электронов над процессами их захвата (эффект Пула-Френкеля) в сильных внешних электрических полях.

-65. Сечение захвата носителей тока и их коэффициент термической ионизации из дислокационных центров при различных физических ситуациях очень чувствительны ко внешним электрическим и квантушим магнитным полям и температуре.

6. Диодное действие отдельной заряженной дислокации обуславливается наличием цилиндрической Шотки барьера вокруг заряженной дислокации.

7. Процессы движения и взаимодействия дислокации с точечными центрами, определяют пространственное распределение заряда вокруг дислокации, объясняют некоторые характерные особенности явления деформационной люминисценции и токи увлечения электронов дислокациями в

о с

кристалических соединениях А В .

8. Как электростатическое, так и упругое взаимодействия между растепленными дислокациями определяют основные свойства этой системы.

9. Вигнеровская кристализация является одной из причин формирования заряда краевой дислокации в полупроводниковых кристаллах.

Научная новизна:

1. Предложена модель потенциального барьера, которая объясняет аномальную температурную зависимость полупроводников с ориентированными заряженными дислокациями.

2. Показана, что электропроводность границы полупроводникового бикристалла существенно зависит от расстояния между дислокациями и при определенных физических ситуациях носят либо активационный характер (прие£>2Я , с1- расстояние между дислокациями;^- радиус проводящих дырочных областей вокруг отдельной дислокации), либо металлический (прис^2/?).

3. Построена обшая теория ВАХ в полупроводниках о потенциальным

барьером седловши точками, которая, как в пределе слабого, так и сильного перекрытия ридовских цилиндров отдельных заряженных дислокаций дают результаты, согласующиеся с экспериментальными данными (экранизирующая область, возникающая около заряженной краевой дислокации называется Ридовским цилиндром, а границы этой области -* ридовской границей), а также позволяет дать правильную интерпретацию диодного эффекта, наблюдавшейся на отдельной заряженной дислокации.

4. Предложен новый спектроскопический метод определения дислокационных уровней в полупроводниковых кристаллах.

5. Показана, что одной из причин аномально•протяженного линейного участка в ВАХ полупроводника о дислокационным барьером является доминирующее действие эффекта ионизации над эффектами захвата электронов, за счет чего коэффициент заполнения дислокации сложным образом зависит от внешнего электрического поля (дислокационный эффект Пула-Френкеля).

6. Теория каскадного захвата обобщена в случае полупроводников о заряженными дислокациями. На основе этой теории исследованы процессы кинетики захвата и ионизации носителей заряда (как основные, так и не основные) в полупроводниках с заряженными краевыми диоло-кациями во внешних электрическом и квантушея магнитном полях, а также при наличии электромагнитного поля. Указано, что такие явления,как токовые неустойчивости, нелинейнооти ВАХ и т!,д. объясняются в рамках предложенной теории.

7. Установлено, что в многодолинннх полупроводниках, такие как и , сечение захвата электронов я их коэффициент термической

ионизации из дислокационного состояния во внешнем квантующем магнитном поле, существенно зависит от ориентации долины относительно

магнитному полю.

8. Изучены переходные процессы в дислоцированных полупроводниках в сильных внешних напряжениях. Установлено, что релаксация коэффициента заполнения заряженных краевых дислокаций происходит по логорифмическому закону, что подтверждается экспериментально наблюдаемыми результатами.

9. Построена теория, описывающая кинетические свойства полупроводников о движущимися заряженными дислокациями. Предложена модель движущейся дислокации, которая позволяет определить параметры ри-довского цилиндра движущейся дислокации. На основа развитой теории исследованы некоторые аспекты явления деформационной лшинисценции и токи увлечения электронов дислокациями в полупроводниковых соеди-

О с

нениях А В .

10. Показано, что в условиях энергетического равновесия расстояние мевду растепленными дислокациями определяется, как электростатическим, так и упругим полем дислокации. Изучены характерные колебания в системе растепленных дислокаций.

11. Показано, что одной из причин формирования дислокационного заряда в полупроводниках является вигнеровская кристализация электронов на дислокации. Предложен экспериментальный споооб обнаружения одномерной вигнеровской кристализации электронов на дислокации.

Практическая ценность диссертационной работы заключается в следующем:

I. Предложенная модель потенциального барьера позволяет описывать аномалии, возникавшей в температурной зависимости электропроводности полупроводников с ориентированным набором заряженных дислокаций.

-У-~

2. Теория ВЛХ полупроводников с потенциальным барьером седловы-ми точками позволяет интерпретировать экспериментально полученные результаты по измерению ВАХ и БФХ в этих полупроводниках, а также выяснить происхождение выпрямления тока, т.е. диодные действия отдельной дислокации.

3. Предложенный спектроскопический метод позволяет определить положение дислокационного уровня в запрещенной зоне полупроводника.

4. Развитая теория кинетики захвата и ионизации нооителей тока в полупроводниках с заряженными краевыми дислокациями при наличии впешних полей о учетом реальной структуры кристалла позволяет интерпретировать эксперименты по рекомбинационныМ явлениям, нелинейности ВАХ и релаксационным явлениям.

5. Предложенная модель движущейся дислокации и построенная на его основе теория движущейся диолокации позволяет определить ге.омет рические характеристики ридовской области движущейся дислокации; изучать характер перераспределения заряда в кристалле, а также исследовать некоторые аспекты явления деформационной люминисценции

и токи увлэчешя электронов дислокациями в криоталлах.

6. Полученные результаты при изучении системы растепленных дислокаций позволяет оценить роли электростатического и упругого взаимодействия между частичными дислокациями.

7. Изученная вигнеровская кристализация электронов на дислокационной линии является одной из причин формирования дислокационного заряда в полупроводниковых криоталлах.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на Всесоюзной конференции по физике полупроводников (Баку,1982 г;)» на XI (Ужгород, 1983), ХШ (Еревань, 1987), Х1У (Донецк,.1989) Всесоюзных совещаниях по теории полупроводников, на У Международной

конференции "Свойства и структура дислокации в полупроводниках" (Москва, 1986), на конференции научных работников ВУЗов Азербайджанской Республики (Баку, 1997), Республиканской конференции по актуальным вопросам физики (Баку, 1998), на теоретическом семинаре Института физики твердого тела РАН (г.Черноголовка), на семинарах "Теория полупроводников" Института физики АН Азерб. Республики им. акад.Б.М.Абдуллаева, а также на семинарах докторантуры Нахгосуни-верситета им. Ю.Г.Мамедалиева.

Публикация. По результатам выполненных исследований опубликовано 30 работ, ссылки на некоторые из них приведены в конце диссертации.

Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, приложений, списка литературы. Она содержит 243 страницы машнописьного текста, включая 2 таблицы, 30 рисунков и библиографию 153 наименований.

КРАТКОЕ СВДЕЖАШЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель работы, показаны научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе диссертации дан краткий обзор литературы, посвященный кинетическим явлениям в полупроводниках о заряженными краевыми дислокациями. Здесь соблвдена хронологическая последовательность ссылаемых работ по разным вопросам затронутым в диссертации.

Во второй главе изучаются различные аспекты электропроводности полупроводников с заряженными дислокациями. В§2.1 исследуется электропроводность полупроводниковых кристаллов с системой ориентированного набора дислокаций достаточной плотности. Как известно из теории неупорядоченных систем, если степень ориентации достаток но велика (в эксперименте достигает значения (I : 10), то при их случайном распределении на плоскости перпендикулярной оси дислока-

ции, ридовские цилиндры соседних заряженных краевых дислокаций пе-рекрываясь между собой образуют бесконечный кластр, рассекающий весь образец. Иными словами при определенной концентрации дислокаций или же при определенных значениях температур в полупроводнике образуется потенциальный барьер дислокационного происхождения.Кроме интенсивного захвата носителей тока, потенциальный барьер препятствует прохождению носителей в перпендикулярном направлении барьера, что в свою очередь приводит к сильной анизотропии и за счет одновременного действия электростатического и упругого полей дислокационного барьера приводит к аномалии в температурной зависимости различных компонентов тензора электропроводности.

Как следует из теории Рида эти анизотропия и аномалия описываются функцией

£ = Ъ/Ъ

так называемым фактором искажения ( 6"х и <7/; - компоненты тензора электропроводности в перпендикулярном и параллельном направлениях дислокационного барьера соответственно). Показано, что учет одновременного взаимодействия электронов с электростатическим и упругим полями заряженной краевой дислокации позволяет описывать особенности наблюдавшиеся в температурной зависимости электропроводности в эксперименте. Получены аналитические выражения для функции д •

В#2.2 исследуется электропроводность границы полупроводникового бикристалла. В рассматриваемом случае эта граница есть дислокационная стенка в п - типе материалах с расстояниями между дислокациями сС удовлетворяющая неравенству:

где К - есть радиус Ридовского цилиндра заряженной краевой дислокации, - радиус проводящих дырочных областей сосредоточенных вокруг отдельных заряженных краевых дислокаций. Это неравенство означает, что если ридовские цилиндры отдельных дислокаций перекры-ваясь сильно образуют одномерный потенциальный барьер, то цилиндрические дырочные области существующие вокруг отдельных дислокаций еше не перекрываются и переход дырок между ними осуществляется ак-тивационньш образом. Исследованы структуры потенциального барьера, возникаюшиеся между дырочными областями и получена формула

Здесь И - постоянная Больцмана, Т - температура полупроводникового кристалла, Ы ~ в ИТ , <5 - диэлектрическая проницаемость кристалла, £о- электрическая постоянная, - АЧс1пл . Г)^ - концентрация объемных донаров, £ - элементарный заряд, у - декартовая координата вдоль потенциального барьера. Оценено значение активационной энергия барьера

* 1

Проведенные теоретические оценки коррелируются с экспериментально полученными. Определена электропроводность границы полупроводникового бикристалла в направлении оси у . Показано, что электропроводность определяется формулой

В физических условиях близко к экспериментальным оценен параметр ск и показано, что о( >> I. Это означает, что малое изменение расстояния между дислокациями может сильно повлиять на значения электропроводности (5х • Графический анализ показывает, что величина

с ростом значения с1 растет почти линейным образом. Это соответствует тому, что с ростом £ электропроводность (5Х уменьшается почти экспоненциальным законом.

Когда электропроводность , т.е. дырочные

области сливаются и проводимость от активационного характера переходит к металлическому.

Третья глава работы посвяшена исследованию особенности Вольт-амперной и вольт-фарадной характеристик (ВАХ и ВЕХ) полупроводников дислокационным потенциальным барьером с седловыми точками. В 5 3.1 построена общая теория прохождения тока через потенциальный барьер с седловыми точками. В окрестности седловой точки получено аналитическое выражение для плотности тока и для концентрации электронов во внешних электрическом и классическо магнитном полях

еу _

¿{у) = )1„пА£т{1-елг )е

(Л

ЦТ

/

е

еИ1 'шг

еЯл. их

ИТ У

с1х

, (1-е"*7 ] е1кт Ли / е А и

, (2-е у е аи ] е

Г хГ~Ув е-Х'Х? е-ХьУ1 /

1 Г е а*т х*тс1Ыу *» \

Здесь Х-ая компонента тензора подвижности во внешних полях, который определяется формулой

М-

- подвижность электронов в отсутствии магнитного поля,у.ц -Холловская подвижность электронов, Н - значение вектора напряженности магнитного поля, С - скорость света в вакууме, (Лх,у}~ поте! циальная энергия дислокационного барьера во внешних полях, и Ых - соответствующие кривизны потенциального барьера в седловой точке в направлениях оси х и у (ось X - направлена перпендикулярно дислокационному барьеру, а ось У - вдоль барьера).

—

"дХ1

х=х5 а=у5

ЪУ'

*=хв

Хя и У& -есть координаты седловой точки, УСх.у) = и(х,у)/е. электростатический потенциал дислокационного барьера, - и(х,у) при X = Х5 , У = У5 . Границы интегрирования определяются из следующих условий

лСх„ чя) = % ЧЧхя.М = о

Уа) = -У

V - напряжение внешнего электрического поля.

Получено, что средний ток проходящий через седловую точку, т.е. ток на один период дислокационной цепочки равен

ВАХ полупроводников с потенциальным барьером седловыми точками сводится к вычислению величин , ^ , •

В 5 3.2 и £3.3 ВАХ и БФХ дислокационного барьера исследуются в предельных случаях слабого и сильного перекрытия Ридовских цилиндров заряженных дислокаций. Именно эти предельные случаи реализуются в имешихся экспериментальных измерениях.

В пределе слабого перекрытия основные параметры ВАХ

+ ем У*. \ }а и1

"-И-м

е.ч Оз /■

¿я в - У Т^г" • И3 этого выражения видно, что определение

где д - степень перекрытия соседних ридовских цилиндров заряженных дислокаций, 0о = - еп^ д • ВАХ и ВФХ в этом предельном случае выглядят следующим образом

¿г = ^-+

где 3 - плошадь поперечного сечения кристалла в направлении осих В пределе сильного перекрытия форма дислокационного барьера описывается формулой

+ <»»ь £

ге.а.Л*' — *Г *;= о

где к)5о - нулевая Фурье компонента поверхностной плотности заряда на дислокационном барьера, £)= 1я/(о1 + а.)-я, = п5\1- !пс Параметры барьера

\ ) дяее»

, _ е. пи

где Я0- (V) при У=о ; (/?„ = . ВАХ и БФХ в

этом случав выглядят следующим образом

В £ 3.4 исследуются выпрямляющие свойства отдельных заряженных дислокаций. Экспериментальные измерения показывают, что в кристаллах п- БС и п- б-е. при протекании тока от оси дислокации к объему или же наоборот, заряженная краевая дислокация действует как обычный диод. Формулы, полученные в £3.1 применены к исследованию этого эффекта. Показано, что ток выпрямления в рассматриваемом случае описывается формулой

дгинг ( -Щ I , и у

где

(Л.= ¡чу&е

На основе экспериментальных данных оценена высота эффективного барьера (которая имеет смысл энергии активации) и получено, что теоретические оценки согласуются с экспериментально полученным результатом.

В £ 3.5 предложен новый спектроскопический метод, позволяющий определить положение дислокационных уровней. На основе этого метода лежит выражение для ВАХ и для концентрации электронов полученных в £ 3.1. Получено аналитическое выражение для спектральной плот ности дислокационных уровней

где 4- - функция распределения ферми для электронов, £ - значение невозмушенного химпотенциала. Путем компютерного анализа получено, что определение этим методом положения дислокационного уровня в кристалле п- S¿ - дает почти одинаковый результат полученный другими методами.

В § 3.6 изучается одна и экспериментально наблюдаемая особенности ВАХ - аномально протяженного линейного участка в ВАХ. Известно, что ВАХ полупроводникового бикристалла имеет омический участок в значениях напряжения нт/е и при \/ > ¿¿т/в- в ВАХ наблюдается область квазинасышения. А в ВАХ полупроводников с потенциальным барьером седловыми точками омический участок продолжается до значения V ¡¿т/е . Проведенный теоретический анализ показывает, что одной из причин такой аномалии является зависимость коэффициента заполнения дислокации 4 электронами от электрического

поля. Последовательный учет зависимости сечения захвата электронов б* дислокациями и коэффициента их тепловой ионизации из дислокационных уровней от внешнего электрического поля приводит к правильной зависимости коэффициента заполнения 4 от электрического поля. И это в свою очередь приводит к наличию аномально протяженного омического участка в ВАХ в рассматриваемом случае. Как уже отмечено одновременный учет электростатического и упругого полей заряженной краевой дислокации приводит к акцепторно-донорному действию дислокации. С учетом этого факта, т.е. при значении потенциальной энергии

- — £М>5 6> + ссьв

вычислен коэффициент захвата электронов дислокациями в произвольных электрических полях. Здесь Ц> = ё

Ее. - константа деформационного потенциала, 1) - коэффициент Пуассона, £ - значение вектора Бюргерса краевой дислокации, £ - напряжение внешнего электрического поля, (7,&,г)~ цилиндрические координаты, ось 2 - направлен вдоль оси дислокации. В обшем случае коэффициент заполнения определяется формулой

где (У У,-?) - гипергеометрическая функция Куммера, уц = -(^¡Ъ,)1 - параметр, характеризующий степень разогрева электронной подсистемы

£о -[б^ 5* ит/яЪЧ&Еь ЦТ

50 - скорость звука в кристалле, ^ _ плотность кристалла, £¥(о)~ высота потенциального барьера, которую создает заряженная дислокация. В пределе слабого (р. « I) и сильного электрических полей коэффициент заполнения имеет следующие пределы

при.

11

^гиП1/ х {мл/ ¡¿т J '

при У» I 215;

/¿Г

/=

2

Здесь Те-гЪ&р • —¿^г - есть температура электронной подсис-

темы.

импульсная длина свободного пробега электрона в кристалле. Величина А определяется формулой

(к-1)1* +

Н-^+ЧУУве. Ъ/и?)1^

В конце этого параграфа сделан вывод, что наряду со внешним электрическим полем учет деформационного потенциала приводит к умен! шению высоты потенциального барьера. Эти факторы обеспечивают доминирующую роль эффекта ионизации над эффектами захвата, что и в свою очередь в электрических полях, удовлетворяющие условию

устраняет в ВАХ область квазинасышения и является одной из причин увеличения длины омического участка.

В четвертой главе изучены рекомбинационно-ионизационные процессы в дислоцированиях полупроводниках во внешних электрическом и квантуюшем магнитном полях, а также в электромагнитном поле. Теория захвата и ионизации носителей заряда во внешних полях в полупроводниках с заряженными краевыми дислокациями построена автором диссертации. Теория каскадного захвата носителей заряда Лэкса-Яссиевича-Абакумова-Переля обошена в случае дислоцированных полупроводников при различных физических ситуациях.

В §4.1. вычислен энергетический спектр дырок в поле заряженной краевой дислокации при наличии внешнего квантующего магнитного поля. Решено уравнение Шредингера и определен энергетический спектр дырок, который в пределе слабого и сильного магнитных полей определяется выражением

где

при

при Ъ / и0 » I

ие- , 2с - минимальное расстояние, начиная с ко-

торого дислокацию можно рассматривать, как однородную отрицательно заряженную нить. Здесь же вычислены сечение захвата ((?) и коэффициент ионизации дырок (_р ) на изолированных дислокационных центрах при наличии внесшего электрического поля. Получено обшее аналитическое выражение для величины б и р . Между величинами б и ]5 в произвольных электрических полях установлена следующая связь

Здесь <2>> - средняя скорость дырок. Из этого выражения получается, что при слабых электрических полях между 6 ир существует связь, так называемое условие детального равновесия. С ростом электрического поля сечение захвата -и коэффициент тепловой ионизации меняется независимым образом и между ними нарушается такая простая связь. Причиной этого является тот факт, что изменение сечения захватав вызывается, как деформацией дислокационной ямы, так и изменением распределения свободных дырок в электрическом поле, в то время процесс тепловой ионизации не связан с процессом распределения свободных дырок.

В 54.2. изучен процесс захвата дырок и процесс тепловой ионизации дырок из отдельных изолированных дислокационных центров при наличии квантующих магнитных полей, а так же при наличии скрещенного квантующего магнитного и электрического полей. На основе полученных результатов видно, что пороговое значение электрического поля, начиная с которого наблюдаются рекомбинационные волны в дислоцированных полупроводниках зависит от магнитного. Эты зависимость позволяет понять причину подавления наблюдаемых осцилляций

магнитным полем, которая наблюдена экспериментально. В §4.3. и 5 4.4 изучены процессы захвата и ионизации дырок на дислокационной стенке при наличии внешнего электрического поля и при наличии сильного магнитного поля. Установлены пределы применимости полученных формул. Отмечено, что полученные результаты могут быть полезными при изучении кинетических эффектов на границе бикристалла.

' В 54.5 процессы захвата и ионизации исследованы во внешнем электромагнитном поле. При различных отношениях частоты \) , и) и ¿дн (О - частота релаксации носителей заряда от акустических фононов, и) - частота внешнего электромагнитного поля). Полученные здесь результаты могут быть полезные при изучении сверхвысоких частот (СВЧ) проводимости полупроводников с заряженными краевыми дислокациями.

Шестой параграф данной главы посвяшен изучению процесса захвата и ионизации электронов из дислокационного центра в электронных полупроводниках. Отмечено, что в рекомбинационно-ионизационннх процесса наряду с электростатическим полем заряженной дислокации необходимо учитывать еше и упругое поле краевой дислокации. С учетом одновременного действия этих полей вычислено сечение захвата электронов и их коэффициент термической ионизации в произвольных электрических полях. С учетом эллипсоидальной структуры зоны проводимости кристаллов £е и йь для величины сечения захвата и коэффициента ионизации получены следующие выражения

а _ ¿"пи та. е* у/ г. . /_ Н-М& )

где

п ~ сх уу/ л 71 В~ -^ ^ '

С [д^ + + ,

Е^ и Ец - константы деформационного потенциала, введенные Хер-рингом. Ось 2 - направлена вдоль оси эллипсоида. При этом использовалось предположение об изотропности фононного спектра

4 I

Зтс " М,, хтх

( гПс - эффективная масса проводимости), величина определяется выражением

и _ е*?* ^ ' )Д

^ - эгп.Цйт '

<Е* > = Й + |-ЕЛ Еы.+ "з* Е! Ее = С. !ппх

Отмечено наличие дислокационного эффекта Пула-Френкеля, которое устраняет область квазинасышения на Вольт-амперной характеристике дислоцированных полупроводников. В §4.7 процессы захвата и ионизации электронов исследованы в квантующих магнитных полях. Получено аналитическое выражение для сечения захвата электронов и их тепловой ионизации из дислокационных центров. Прежде чем привести их аналитические выражения заметим, что между этими величинами су-

шествует связь, так называемый принцип детального равновесия. С учетом многодолинной структуры зоны проводимости кристаллов 0-е и Б с эта связь выглядит следующим образом

р = < и > 6 ехр (- /¡¿т)

где

л/ _ т^ тУ^н

~ 047)* ^

< # > 73 УГГ/тйн

I _ СОэУ

и)н - гн [с,

0 - угол между осью эллипсоида с осью г , ^ - число долин в зоне проводимости. Величина <5"(н) определяется выражением

ш = м1 + .

ая' /г ЙГет и' и* / '

и

I ^ ыЛ

С (в)

иа

где

сс&)~ ($соНв (мн-м^+т*)¡Мх ((тгт„]% т^

= mx sen* в + mu cqí1 e ,

- коэффициент Пуассона. Из выражения <2Г(Н) видно, что сечение захвата в квантующем магнитном поле существенно зависит от ориентации долины, относительно магнитного поля, так как тг и циклотронная масса Ши)н , входящая в определение и)и зависит от угла В . Хотя i¡iOH >> кт , но при определенных физических условиях слагаемое (и0¡hu>n) С(.в) может играть роль благодаря тому, что при малых б , множитель с($)»1 . В этом случае <j ~ И , а при значении 0 , когда с(в) é: ¿ . то <3 Н3* .

В $4.8 изучены релаксационные явления в полупроводниках с заряженными краевыми дислокациями. До сих пор в существующих методах анализа экспериментальные данные по релаксационному явлению вос-••пользовались значениями величины сечения захвата (jo) , коэффициента тепловой ионизации (J3) , а так же время жизни носителей (1) , имеющих место в слабых электрических полях, хотя условия существующих экспериментов соответствовали наоборот сильным электрическим полям. Поэтому для корректного описания релаксационного явления надо воспользоваться значениями величины б , J3 и <£ в сильных электрических полях, полученные нами в §4.1 -.£4.7. Из этого аспекта здесь приведен детальный анализ кинетики релаксационных явлений и показано, что релаксация коэффициента заполнения происходит по лагорифыическому закону. Такой закон специфичен для заряженных краевых дислокаций и имеет место в эксперименте.

Глава Y посвящена кинетическим эффектам, связанных с движением и взаимодействием заряженных краевых дислокаций. Известно, что заряженные краевые дислокации в полупроводниковых соединениях AXBÉ активно действуют при своем движении с электронной подсистемой

полупроводника, сильно влияющих на кинетические явления, происходящие в этих материалах. Здесь наблюдаются такие эффекты, как фотопластический, электропластический, эффект дислокационных токов, деформационной люминесценции, которые не имют места в бездислоци-рованных полупроводниках. Поэтому исследованию структуры и поведению заряженных краевых дислокаций в этих соединениях является необходимым и # 4.1 посвяшен этой проблеме. Исследована структура ридовского цилиндра движущейся дислокации. Получены аналитические выражения для поперечного и продольного размеров ридовского цилиндра. Отмечено, что поперечныз размер ридовского цилиндра определяет фронт ионизации глубоких точечных центров. Эты величина зависит от таких параметров, как коэффициент заполнения, от скорости движения дислокации, от температуры и т.д. Получено, что если на плоскости скольжения ридовские цилиндры движущейся дислокации не перекрываются, поперечный размер сI определяется формулой

где ¿с - параметр порядка единицы, 2* - скорость движения дисло-

кацин;у4/(г)- вероятность ионизации глубоких точечных центров в поле заряженной дислокации от расстояния 1 :

формулами

0 ~ . * Мо (.№¿1 Е* ' М0- масса элементарной ячейки, и - энергия и частота Дебая, соответственно, Ед - глубина точечных центров, ^¡чяи* 2-электрическое поле заряженной нити. Если ридовские цилиндры движущейся дислокации на плоскости скольжения перекрываются.ширина фронта ионизации определяется выражением

¿---41-

Vvъ

-¿/V 1

Vй

где 2> - расстояние медду дислокациями. Область применимости фор-муля для величины с1 определяется снизу неравенства (¿4 Р. . Когда сС-Я , и - г!*?- ' т,е* скоростей,меньших, чем формулы для не имеют физического смысла. Оценено значение в обоих предельных случаях. Здесь же вычислены зависимости коэффициента заполнения движущейся заряженной краевой дислокации от скорости движения дислокации

тЯ

и.

где г!0 - параметр имеющейся размерности скорости, который при разумных значениях параметров имеет значение порядка тУа ~ Юм./е.. Эта формула дает правильную интерпретацию зависимости 4 от гЯ , которая наблюдена в эксперименте. В § 4.2 развитая теория движущейся заряженной краевой дислокации применена к изучению явления де-

? 6

формационной люминесценции в полупроводниковых соединениях А В . Проведенные экспериментальные исследования показали, что стационарная люминесценция в пластическо деформированном кристалле 2л 5е. ,

легированном Си. имеют дислокационную природу. Вычислена интенсивность наблюдаемой деформационной люминесценции. Получено, что интенсивность деформационной люминесценции (у) зависит от скорости движения дислокаций (г») , от линейной плотности заряда ($) и от глубины залегания примесных центров и при чем 3 прямопропор-ционален с величинами и и у, , и обратнопропорционален с величинами . Оценен радиус взаимодействия дислокации с примесными центрами, который дает хорошее согласие с экспериментально установленными.

В $5.3 изучаются явления увлечения электронов с движущимися заряженными краевыми дислокациями. Экспериментально установлено, что ионизованные электроны под действием электрического поля движущейся заряженной дислокации из глубоких примесных центров попав в зону проводимости движутся по градиенту электрического поля, создаваемого дислокацией и дают вклад в ток, возникающий при пластической деформации кристалла. Возникающий таким образом дислокационный ток при определенных физических условиях дает вклад в общий ток около 30Нами изучено это явление, получена формула для коэффициента увлечения (коэффициентом увлечения называли величину, определяемую отношением тока увлечения к дислокационному току). Показано, что коэффициент увлечения прямопропорционален к линейной плотности дислокационного заряда и обратнопропорционален к глубине залегания примесных центров. Зависимость коэффициента увлечения от дислокационного заряда показывает, что при определении истинного заряда дислокации, особенно при изучении влияния освещения на величину дислокационного заряда необходимо учитывать процесс увлечения электронов дислокациями. В §5.4 изучаются упругие колебания, возникагошиеся в системе расщепленных дислокаций,

стимулированные сверхвысокочастотным электрическим полем. Как известно, дислокации в полупроводниках и целом ряде полупроводниковых соединениях растепленные на частичные дислокации Шокли.Нами рассмотрена задача об электрических свойствах растепленных дислокаций. Вычислен коэффициент заполнения растепленных краевых дислокаций электронами. Установлено, что коэффициент заполнения системы в расчете на одну дислокацию меньше, чем коэффициент заполнения отдельной дислокации (по приведенной оценке - о,?^). Опреде-

лена величина растепления (расстояния мезду растепленными дислокациями)

где От - удельная поверхностная энергия дефекта упаковки на единицу длины дефекта, £/¿.(¿+0) ,£- модуль Юнга. Показано, что пара растепленных дислокаций обладает специфической собственной частотой и)„, соответствующей относительному колебанию дислокаций около положения равновесия. Частота этих колебаний вычислена нами и определяется формулой

где I, - длина дислокации, - плотность кристалла. Оценки показывают, что при разумных значениях параметров (£ ~ бомЪпс-м1,

, 1огм, ё~ 1о% величина ¿£>0~ /о/0с1 ). Наличие сверхвысокочастотного (СВЧ) поля приводит к колебаниям плотности электронов вдоль дислокации и СВЧ проводимость расщепленных дислокаций должна содержать особенности на частотах, имеющий масштаб ¡до . В § 5.5 исследуются одномерные плазменные колебания и некоторые другие коллективные эффекты в системе электронов, локализованных

электронов на дислокации возникает из-за конкуренции факторов,обеспечивающих локализацию электронов ("болтающиеся неиспаренные валентные связи") и факторов, оказывающих разрушающее влияние (Куло-новское взаимодействие локализованных электронов на дислокаций, температура). Когда Кулоновское взаимодействие мевду электронами, локализованных на дислокации заметно превосходит температуры в системе возникает упорядоченное распределение электронов, получившие название одномерной вигнеровской кристаллизации. По механизму своего возникновения и физические условия, где возникает такая одномерная кристаллизация, отличаются от вигнеровской кристаллизации электронов в двумерных и трехмерных системах и поэтому этот вопрос требует своего рассмотрения! Исследованы одномерные колебания в системе локализованных электронов. Получено, что кулоновская энергия электронов в поле остальных определяется формулой

где К - радиус рида заряженной дислокации, величина

ге = +

С. - период решетки электронов, £ £ ( г - множество целых чисел), смешение в -го электрона от своего равновестного

положения. Для закона дисперсии продольных колебаний электронов определены выражения

( О» и ^ - частота колебания и волновое число электрона ), который в длинноволновом пределе представляет для дальнейшего наи-

больший интерес

¿яе£,сп\

&•§* > при

— СпХНп— , при

Установлено, что закон дисперсии одномерных колебаний отличается от закона дисперсии электронов в двумерном и трехмерном вигнеров-ских кристаллах. Если в двумерном случае и) ~ ф1" и в трехмерном случае + (зит//»)^, ( ы)0 - плазменная частота), то в одно-

мерной задаче закон дисперсии электронов имеет "звуковой" характер, т.е. Рассмотрена задача об устойчивости вигнеровского крис-

талла. Указано, что вигнеровская кристаллизация электронов влияет на коэффициент заполнения дислокации электронами. Предложен способ обнаружения вигнеровской кристаллизации электронов на дислокацию экспериментальным путем.

•ВЫВОДЫ

1. Построена теория, объясняющая аномальное поведение температурной зависимости электропроводности полупроводников с заряженными краевыми дислокациями, ранее наблюдавшаяся в эксперименте.

2. Показано, что в случае, когда расстояния между отдельными дислокациями больше диаметра проводящих дырочных областей, между этими областями электропроводность носит активационный характер. Выведено выражение для потенциального барьера между дырочными областями. Определена зависимость энергии активации проводимости от параметров бикристалла.

3. Показано, что задача о проводимости полупроводников с ориентированными наборами заряженных .дислокаций о области температур ниже определенной критической сводится к задаче о прохождении тока

через потенциальный барьер, составленный из цепочки перекрывающихся ридовских цилиндров.

'4. Установлено, что в кристалле с периодически расположенными заряженными дислокациями ток в основном течет в окрестности седло-вых точек. Изучени ВАХ дает нам сведения о высоте дрейфового барьера, т.е. о высоте барьера в седловой точке, а ВФХ позволяет определить значение ридовского радиуса экранирования, т.е. определить степень заряженности дислокационного барьера.

5. Построена обшая теория ВАХ при прохождении тока через потенциальный барьер с седловыми точками, который позволяет интерпретировать экспериментально полученные результаты в предельных случаях слабого и сильного перекрытия ридовских цилиндров заряженных дислокаций, а также описать наличие диодного эффекта в дислоцированных полупроводниках.

6. Показано, что зависимость коэффициента заполнения / от внешнего электрического поля экспериментально обясняет наблюдаемую аномально большую протяженность линейного участка ВАХ.

7. Вычислены сечения захвата электронов и дырок, а так.-.же их коэффициент термической ионизации при различных физических ситуациях. Установлено, что одной из причин экспериментально наблюдаемой в кристаллах /ч-Бь зависимости порогового поля возникновения рекомбинационных волн от напряженности магнитного поля Н является зависимость сечения захвата дырок от Н .

8. Установлено, что как для электронов, так и для дырок между сечением захвата <3 и коэффициента термической ионизации р> при слабых внешних электрических полях существует условие детального равновесия, при сильных полях из-за независимого изменения <о и р такая связь не существует.

3. Предложен новый спектроскопический метод для определения поло-

жения дислокационного уровня в запрошенной зоне полупроводника.

10. Показано, что в многодолинных полупроводниках при наличии квантующего магнитного поля сечения захвата и коэффициента термической ионизации существенно зависит от ориентации относительно вектору напряженности магнитного поля.

11. Выяснено, что при сильных электрических полях релаксация коэффициента заполнения £ краевой заряженной дислокации происходит логорифмическим образом, что согласуется с имевшимся экспериментальными данными.

12. Вменено, что пространственное распределение заряда в полупровод никах с дислокационными токами оказывается чувствительным к конкретному механизму ионизации точечных центровдвижушейся дислокации во внешнем электрическом поле, что позволяет наблюдать стационарное заполнение точечных центров в условиях сильной зависимости электрического поля. Определен коэффициент заполнения дислокации от скорости движения дислокации, которая дает правильную интерпретацию экспериментально полученных результатов. Экранировка заряженных дислокаций уменьшается с ростом скорости дислокации примерно линейным образом.

13. Показано, что развитая теория движущихся заряженных дислокаций позволяет определить зависимости интенсивности деформационной люминесценции, также коэффициента тока увлечения от таких параметров, как коэффициент заполнения дислокации от скррости движения дислокации, от дислокационного заряда, от глубины залегания примесных центров, которые участвуют при перераспределении электрического заряда в дислоцированных полупроводниках и т.д.

14. Установлено, что СБЧ проводимость растепленных дислокаций должна содержать особенности на частотах, имеющих масштаб и). ~1о°£1

15. Показано, что вигнеровская кристаллизация электронов влияет на коэффициент заполнения дислокации. Предложен способ экспериментального обнаружения вигнеровской кристаллизации электронов на дислокационной линии.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Велиев З.А., Шикин В.Б 0 рельефе потенциального барьера в полупроводниках, составленном из заряженных дислокаций. - Материалы Всесоюзной конференции по физике полупроводников, Баку, октябрь,

1982, ст. II2-II3

2. Велиев З.А., Шикина Н.И., Шикин В.Б. О проводимости полупроводника с ориентированными заряженными дислокациями. - ФТП. 1983, т. 17, в. I, с. 153-155

3. Велиев З.А. Сечение захвата дырок заряженной дислокацией в полупроводнике в электрическом поле. - ФТП, 1983, т. 17, в. 7, с. I351-1353

4. Велиев З.А. К теории захвата дырок в скрешенных электрическом

и магнитном полях в полупроводниках с дислокациями. - Тезисы докладов XI совещания по теории полупроводников, Ужгород, октябрь,

1983, с. 106-107

5. Велиев З.А., Шикин В.Б. О прохождении тока через дислокациинный барьер. - Тезисы докладов XI совещания по теории полупроводников, Ужгород, октябрь, 1983, с. 108-109

6. Велиев З.А. Теория туннелирования электронов из дислокационных уровней в зону проводимости в электрических полях с учетом мно-гофононных процессов. - ФТП, 1984, т. 18, в.4, с. 714-716

7. Велиев З.А. ВАХ полупроводников с ориентированными заряженными дислокациями, н ФТП, 1984, т. 18, в. 9, с. 1673-1676

8. Велиев З.А., Шикин В';Б. О растеплении заряженных дислокаций. -ФТП,1984, т. 18. в. И. с. 2077-2079

9. Велиев З.А. Коэффициент захвата дырок на плотных дислокационных рядах в полупроводниковых кристаллах. - ФТП, 1985, т. 19, в. I, с. 158-159

10. Велиев З.А. Коэффициент захвата дырок на барьере, составленным в полупроводниках. - ФТП, 1985, т. 19, в. 3, с. 576

11. Велиев З.А. Каскадный захват в квантующем магнитном поле в полупроводниках с дислокациями. - Материалы Республиканской конференции аспирантов. Баку, 1983, с. 3-6

12. Велиев З.А. О структуре дислокационного барьера в полупроводниках. - Материалы республиканской конференции аспирантов, Баку, 1984, с. 3-4

13. Велиев З.А., Шикин В.Б. О прохождении тока через дислокационный барьер. - ФТП, 1984, т. 19, в. 5, с. 758-763

14. Велиев З.А. Захват дырок в полупрводниках с дислокациями в скрещенных электрическом и квантуюушем магнитном полях. - ФТП, 1985, т. 19, в. 6, с. 3

15. Велиев З.А., Шикин В.Б. О движении заряженных дислокаций в полупроводниках А2В6. ФТТ, 1985, т. 27, в. 9, 4с.

16. Велиев З.А., Шикин В.Б. О прохождении тока через дислокационный барьер. Док. АН Азерб. Респ., 1986, т. X П, в.1, 4 е..

17. Велиев З.А., Шикин В.Б. О движении заряженных дислокаций в полупроводниках А^В®. Материалы Международного Y симпозиума "Свойства и структура дислокаций в полупроводниках", Москва, 1986, с.128-12'

18. Велиев З.А. Концентрация дырок в полупроводниках с заряженными дислокациями. ФТП, 1986, т.20, в. 5, с. 962-964

19. Велиев З.А. К теории деформационной люминесценции в кристаллах с движущимися дислокациями. ФТТ, 1986, т. 28, в. 5, 2904-2906

20. Беляев З.А. Коэффициент заполнения дислокации. ФТП, 1986, т.20, в. II, 3 с.

21. Велиев З.А. Аномальная подвижность электронов в полупроводниках с дислокациями. Тезисы докладов ХШ Всесоюзного совещания по теории полупроводников. Ереван, 1987, I с.

22. Велиев З.А., Миришли Ф.А., Бекташи М.Г. Эффект Пула-Френкеля в полупроводниках с дислокациями. Материалы Республиканской конференции, Нахичевань, 1988, с. 157-158

23. Велиев З.А. Термическая ионизация дырок в полупроводниках с дислокациями в квантуюуших магнитных полях. Тезисы докладов Х1У Всесоюзного совещания по теории полупроводников, Донецк,1989, I с.

24. Велиев З.А. Термическая ионизация дырок из дислокационного центра в электрическом поле. ФТП, 1990, т. 24, в. 3, 2 с.

25. Велиев З.А., Бекташи М.Г. Переходные процессы в дислоцированных полупроводниках. Тезисы докладов республиканской конференции. Баку, 1997, I с.

26. Велиев З.А., Бекташи М.Г., Аскеров Я.Г. Проводимость двумерного дырочного газа на границе бикристалла. Научные труды НГУ, 1997, т • I| в # I, 2 с.

27. \laCiev Ев&сЖъоп ехжрЬчгг сп гет'чопс1ииог5 ^¿¿А ¿¿!&>ка-^ionS [п уоюки&пЛ с. У. 199?,

V- 3 , ,

28. Велиев З.А. О заполнении дислокационных уровней в сильных электрических полях. ФТП, 1998, т. 32, в. I, 2 с.

29. Велиев З.А. Вигнеровская кристаллизация электронов на заряженных дислокациях. Тезисы докладов I Республиканской конференции по "Актуальным проблемам физики", Баку, 1993, с. 43-44

30. Велиев З.А. Расчет плотности тока через потенциальный барьер с

седловыми точками. Тезисы докладов I Республиканской конференции по "Актуальным проблемам физики", Баку, 1998, с. 45-46

З.Э.Вэлидев

даСЛОКАШАЛЫ ЛШМКЕШ1РИЧШ1ЭРДЭ КИНЕТИК ЕЗЖКТЛЭР X У Л А С Э

Тэгдим олунан диссертасида иши дарымкечиричилэр вэ онларш бир-лэшмэлэриндэ кэнар дислокасидаларла барлы кинетик еффектлэрин тэд-гигинэ Ьэср едплиб. Тэдгиг едилэн мевзунун актуаллыгы бир вэ квази-ики елчулу системлэрдэ учэлчулу кристалларда аналогу олмадан бир сыра дени еффектлэрин баш вермэси илэ барлцдыр. Статик реггамдэ да-рымкечиричи кристалларда дущдуклэри физики шэраитдэн асылы олараг Ьэм квазиикиелчулу лэЬэрвари негтэлэ малик потенсиал чэпэр, Ьэм дэ актив рекомбинасида вэ ионлашма мэркэзлэри кими чыхыш едэн, Иабелэ динамик режимдэ дарымкечиричи бирлэшмэлэрдэ дэрин ашгар мэркэзлари вэ електрон алт системи илэ гаршылыглы тэ"сирдэ олуб келфидлэтчэ дени еффектлэрин меддана чыхмасына сэбэб олан дуклу кэнар дислока-сидалар мараглы тэдгиг облектлэридир. Дикэр тэрэфдэн дислокасила-ларын ¿арымкечиричи кристалларда олмасы, онларда практик мэгсэд-лэр учун истифадэдэ мухтэлиф арзуолунмалан гарма-гарышыглыг,депшл-мэ вэ с. бу кими еффектлэрэ кэтирэ билэр. Она керэ дэ дислокасила-лы ларымкечиричилэрин тэдгиги Ьэм дэ практик эЬэмиллэтэ малик мэ-сэлэлэрдэндир.

Диссертасида кириш Ьиссэдэн вэ беш фэсилдэн ибарэтдир. Кириш Ьиссэдэ мевзунун актуаллыры этрафлы эсасландырылмыш, ипщэ олан ел-ми дениликлэр ачыгланмыш, диссертасиланын практик эИзмиллати кениш шарв едилмиш, диссертасиланын апроборсидадан кечди,}и лерлэр сада-ланмыш, онун структуру Ьаггында мэ"лумат верилмипщир. Биринчи фэ- • сил дуклу кэнар дислокасилалы ларымкечиричи кристалл вэ онларын бирлэшмэлэриндэ кинетик еффектлэрин тэдгиги истигамэтиндэ апары-лан ишлэрин гыса хуласэсинэ Ьэср едилмищцир. Дислокасилалы ларым-кечиричилэрдэ кинетик еффектлэрин тэдгиги бурада хроноложи арды-

"чыллыгла мэрЬэлэлэрэ белунмэклэ вершшшщир. Икинчи фэсилдэ дис-локасилалар системинин тэ"сири алтында ¿арымкечиричи кристалларда лукдашылычыларын лул^руклулундэ мУшаЬидэ едилэн аномалила тэйлил едилир, ларымкечиричи бикристалларын сэр!1эддинин електрик кечири-чилилинин бир сыра хусусиллэтлэри ©лрэнилир. Ьэр ики Иадиоэнин тэдгиги бу истигамэтлэрдэки мевчуд тэчруби фактларын арашдырылма-сына ¿ензлмишдир. Учунчу фэсилдэ муэллзн га,]дада истигамэглэнмиш Луклу кэнар дислокасидалар системинин електрон кечиричилилинэ малик ларымкечиричи кристалларда ларатдыга лэЬэрвари негтэлэ малик потенсиал чэпэрдэн чэрэланын кечмэси тэдгиг едилир, кэнар дислока-си,]алы ларымкечиричилэрин волт-ампер вэ фолт-фарад характеристика-лары елрэнилир. Тэчруби тэдгигатларда хусуси «тер алрылан дислокасилаларын Рид силиндрлэринин зэиф вэ кучлу кэсишмэси Ьалларынын тэдгигинэ кениш лер верилир, харичи магнит са11эсишш алынан еф$ект~ лэрэ тэ"сири ©лрэнилир. Бу фэсилдэ тэклиф едилэн нэзэриллэ дисло-касилалы ларымкечиричилэрдэ диод еффектинин тэдгигинэ тэтбиг едил-миш, кучлу електрик саЬэлэриндэ дислокасилалы ларымкечиричилэрин Волт-ампер характеристикаларынын мэхсусиллэтлэри арашдырылмыш, дислокасила енержи сэвиллэлэринин тэ"лини учун лени спектроскопик усул тэклиф едилмишдир. ДврдтачУ фэсилдэ харичи електрик вэ квант-ладычы магнит саЬэлэриндэ луклу кэнар дислокасилалар вэ дислокасилалар системи тэрэфиндэн електронларын вэ дешиклэрин електрон кечиричилилинэ малик ларымкечиричилэрдэ зэбт олунмасы вэ истилик ионлашмасы мэсэлэлэри елрэнилмишдир. Бурада Ьэмчинин дешиклэрин дислокасилаларын електростатик саЬэсиндэки енержи спектри мэсэлэ-си Ьэлд едилмиш, дислокасилаларын долма эмсалынын релаксасиласы мэсэлэсинэ бахылмышдыр. Бу тэдгигатларын нэтичэлэри дислокасилалы Ларымкечиричилэрдэ тэчруби мушэЬидэ олунан рекомбинасила даланыг-сызлыгларынын, волт-ампер характеристикасынын бэ*,зи хусусиллэтлэ-

ринин, кечид просеслэринин вэ с. езрэнилмэспндэ истифадэ едалир. Сонунчу фэсидцэ дислокаси.талы ¿арымкечиричилэрдэ баш верэн бир сыра динамик еффектлэр тэдгиг едилир. Бурада Ьэрэкэт едэн .туклу дис-локаси,]аларын умуми нэзэри,т,1эси верилмиш, бу нэзэрилдэ деформасида луминисенсила Иадисзсинин вэ електронларын дислокасизаларла севгу мэсэлэлэринин бэ"зи аспектлэринин арашдарылмасына тэтбиг едилмиш-дир. Бурада Ьэмчинин парчаланмыш даслокасилаларын гаршылыглы тэ"-сири мэсэлэсинэ бахылмыш, кэнар дислокасизаларла електронларын бир-олчулу вигнер кристаллашмасы мэсэлэлэри тэдгиг едилмишдир. Електронларын кэнар дислокасидаларда вигнер кристаллашмасыны тэчрубя муша!тдэ етмэк учун мараглы усул тэклиф олунмущцур.

Z.A.VELIEV

KiKEriC EFFECTS ill DiSLOCATHE SEMICONDUCTORS

SUMMARY

The presented thosis lias devoted to the investigation of a number of kinetic effects connected with the edge dislocations in semiconductor ciystals and tliei: compounds. On depending on physical conditions in semiconductor ciystals chargei edge dislocations taking rola both a potential barrier and active capture and ionization contre3 take a great role in formation of neu kinetic effects uy quality. The thesis consists of the introduction and five chapters. The first chapter contains the short rerview of the main works having been done in the direction of investigation of kinetic effects in semiconductor crystals. Various works have been analyzed in detail in this review and their positive and negatii aspects have been noted, in the second chapter the anomaly being observed in th< mobility of charge-carriers in semiconductors under the influence of the system of dislocations has been analyzed, the electric conductivity of the boundary of the semiconductor biciystals has been studied. In the third chapter the questioi of passing of a current through the potential barrier having the saddle point produced by the system of dislocations in semiconductor crystals has been investigated, the voltage-current and the voltage-capacity chaxacteristics of the semiconductors with dislocations have been otudied. In the fourth chapter the questions of capture and thermal ionization of electrons and holes Ijy edge diolc cations and dislocation centres in various external fields have been studied. These investigations are important in studying of recombination instabilities, transitional processes, some anomalies being observed in the voltage-current clii teristics in dislocative semiconductors. The last chapter ha3 been devoted to studying of moving dislocations and some kinetic effects produced try ther and also the. dynamical effects taking place in the disintegrated dislocative systems, Vigner crystallization of electrons in edge dislocations and the kinet: effects arising at the expense of it. At the end of the thesis the outcomes havi been commented, the list of the author's works on the thesis has been given