Кинетика нейтронного легирования германия и его электрофизические свойства тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ
Алексеенко, Маргарита Васильевна
АВТОР
|
||||
кандидата физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Санкт-Петербург
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1996
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.10
КОД ВАК РФ
|
||
|
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ФИЗЖО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ А.Ф.ИОФФЕ
КИНЕТИКА НЕЙТРОННОГО ЛЕГИРОВАНИЯ ГЕРМАНИЯ И ЕГО ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
(01.04.10. - физика полупроводников и диэлектриков)
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
(На правах рукописи)
АЛЕКСЕЕНКО МАРГАРИТА ВАСИЛЬЕЕ
УДК 621.315.592
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1996
Работа выполнена в лаборатории неравновесных процессов в полупроводниках Физико-технического института им.А^Ф.Иоффе.
Научный руководитель - доктор физико-математических наук
А.Г.ЗАБРОДСКИЙ.
Официальные оппоненты -
доктор физико-математических наук профессор Н.С.АВЕРКИЕВ,
кандидат физико-математических наук В.А.ЕВСЕЕВ.
Ветущая организаци"
Санкт-Петербургский государственный технический университет.
Защита состоится "/7* 1996 г. в 4Ь часов на
заседании диссертационного совета К.003.23.01 Физико-технического института им.А.Ф.Иоффе РАН по адресу: 194021 Санкт-Петербург, Политехническая ул. 26.
С диссертацией мо*ио ознакомиться в библиотеке ФЕИ им.А.Ф.Иоффе РАК.
Автореферат разослан
ЛаМЛ 1996 г.
Эмоций секретарь дис.се ртвционного -мнитя К.003.23.01 »¡V •!).•!• <»«-•. мят.наук I .С.КУЛИКОВ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность теш. Традиционные методы легирования полупроводниковых материалов, связанные с введением примесей в расплав или диффузией ее с поверхности, часто не обеспечивают необходимой для сегодняшней электроники однородности пространственного распределения примесей и точности легирования. Применение радиационных методов позволяет в ряде случаев решать эти проблемы (I].
Основными особенностями процесса нейтронного легирования германия является большое сечение захвата нейтронов я наличие у него трех "легирующих" изотопов 74яе, 76ве и 70вв, дающих примеси донорного и акцепторного типа. В стационарном состоянии нейтронного легирования (НЛ) германий представляет собой материал р-типа с фиксированной степенью компенсации, определяемой выходом реакций трансмутации на "легирующих" изотопах [2 ]. Он характеризуется высокой однородностью распределения примесей. Существенно, что при этом мокно варьировать концентрацию в широком интервале от области слабого легирования до точки перехода металл-изолятор. Такой материал является удобным объектом для исследования современных моделей низкотемпературного прыжкового транспорта [3] и перехода металл-изолятор [4] при условии, что прецизионно определены его основные электрофизические параметры. Последнее, однако, является непростой задачей как в силу недостаточной точности существующих ядерно-физических данных по "легирующим" изотопам ве [Ь), так и в силу слоеного характера валентной зоны р-ве, затрудняющего анализ данных холловских измерений [6].
Известно, что электронные свойства легированных полупроводников зависят от двух главных параметров: концентрации основной примеси (я) и степени компенсации (К). Степень компенсации НЛ се ранее, как правило, находилась по подходящим ядерно-фкзическим данным и варьировалась из-за их разброса в интервале 50% > К £ 1756. Прямые эксперименты по определении степени компенсации НЛ основанные на использовании кинетики нейтронного легирования, били поставлены в работе (7). При этом оставался открытым вопрос о влиянии на нее спектра облучающих нейтронов.
Для характеризации уровня легирования полупроводниковых мпте-
риалов в широком интервале концентраций, как правило, используют эффект Холла. Однако его интерпретация в обладающей сложной валентной ЗОНОЙ р-Се И, В частности,В НЛ Бе:6а СОПряЖвНЭ С СОЛЫШМИ неопределенностями из-за сильного влияния зоны легких дырок. Имеющиеся в литературе расчеты касаются лишь предела слабого легирования. Экспериментально отделение вклада легких дырок делалось с помощью магнитного поля в предположении, что уке при нескольких. кЭ вклад легких дырок полностью подавляется. Однако достоверность такого предположения в рамках используемой методики было невозможно оценить с приемлемой точностью.
Заметим также, что НЛсе:ба не только является важным объектом, научных исследований, но и находит техническое применение как материал для ряда криогенных устройств, таких, например, как глубо-коохлавдаомые болометры и низкотемпературные датчики температуры.
Цели работы заключались в следующем:
1. Прецизионное определение ряда ядерно-физических постоянных "легирующих" изотопов ве, а также электрофизических параметров НЛ ее и возможности целенаправленного.изменения последних в материале с природным изотопным составом.
2. Разработка и осуществление идеи экспериментального выделения вклада легких и т.лвтз. дырок в эффект Холла для сложной валентной ЗОНЫ р-Яе.
3. Применение подученных результатов при проведении прецизионных и следований црыжковой ¿^-проводимости, а также перехода металл-изолятор.
Для достижения поставленных целей необходимо было решить следующие задачи:
1. Получение К-серии образцов НЛ ое » и р-типа и их характе-ризация.
2. Разработка и осуществление методики исследования кинетики нейтронного легирования как инструмента для прецизионного изучения ядерно-физических и электрофизических параметров материала.
3. Выяснение возможности и пределов варьирования соотношения между трансмутационшйи примесями при нейтронном легировании се с природным изотопным составом путем изменения спектра облучающих нойтронов.
4. Экспериментальное определение эффективного холл-фактора в р-<зе и исследование его зависимости от концентрации основной примеси и магнитного поля.
5. Выяснение влияния прецизионного определения электрофизических параметров НИве на результаты исследования прыжковой проводимости и перехода МИ.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые именно кинетика нейтронного легирования становится объектом обширного полупроводникового исследования. Это позволяет значительно увеличить точность определения основных ядерно-физических постоянных для НЛ бе (периода полураспада изотопа 71се, сечений захвата нейтронов легирующими изотопа;,™, резонансных интегралов для них).
Сочетание с методом "кадмиевой разности" позволило разделить вклада тепловых и .резонаь лшх нейтронов, выяснить возможность и пределы варьирования соотношения менду трансмутационными примесями при изменении спектра нейтронов.
Предложена и осуществлена новая идея экспериментального выделения вклада легких и тяжелых дырок в эффект Холла на обладающей сложной валентной зоной р-ве в широком интервале уровней легирования.
Устранено существовавшее долгие годы расхождение между теоретическим описанием туннельного фактора прыжковой проводимости по ближайшим основным состояниям примесей и экспериментом на НЛ се^а.
Практическое значение работы состоит в том, что предложена и развита методика линеаризации кинетики нейтронного легирования германия, обусловленной реакцией захвата орбитального электрона 71се-*71са. Она позволяет уточнять основные ядерно-физические постоянные изотопов бе, с высокой точностью определять относительный выход трансмутационных примесей.
Разработана методика увеличения относительного выхода трансмутационной примеси эе путем дозированного "ужесточения" спектра реакторных нейтронов с помощью са фильтров, поглощающих замедленные нейтроны. Это дает возможность получать "К-серии" образцом НЛ ве с фиксированными компенсациями в диапазоне К = 0,3*0,6.
Предложен и реализован метод, экспериментального тдолечиз
вклада легких, и тяжелых дарок в эффект Холла для сложной валентной зоны p-Ge. Он основывается на прецизионном, равном по абсолютной величине, разном по знаку приращении холловских электронных и дырочных концентраций свободных носителей в процессе нейтронного легирования специально подоорашшх пар образцов go с последующим использованием при анализе холловских измерений известных расчетных данных по холл-фактору в n-Ge. В результате были построены калибровочные кривые для точного определения концентрации дарок в p-Ge из измерений эффекта Холла.
Достоверность и надежность результатов работы обеспечена тем, что они получены на большом количестве образцов и на значительных массивах экспериментальных данных с обработкой результатов на ПЭВМ при обязательной оценке погрешности.
Использовались разные метода и подходы для получения и проверки наиболее ванных результатов.
Апробация и личный вклад автора. Основные результаты диссертации докладывались нь 7-м Координационном совещании по исследованию и применению твердых растворов Ge-Si (Баку, 1988 г.), на Всесоюзной конференции по фотоэлектрическим явлениям в полупроводниках (Ташкент, 1989 г.) на 25-м и 27-м Всесоюзных совещаниях по физике низких температур (Ленинград, 1988; Казань, 1992 г.), на 2-й Российской конференции по физике полупроводников (Зеленогорск, 1996 г.).
Публикации. Основные результаты работы содержатся в десяти научных публикациях, список которых приведен в конце автореферата.
Научныэ положения, выносимые на защиту.
I. Отношение траномутационных примесей 7/se, 75ая и 71go в Ge, легированном тепловыми (хороио замедленными) нейтронами составляет: (0,0102 ± 0,0011):(0,2817 ± 0,0016):!, что, с учетом двух-зарядного состояния se, соответствует степени компенсации Kth = 0,302 ± 0,002. Это значение практически не меняется вплоть до отношения потоков тестовых и быстрых нейтронов порядка десяти,, после чего начинает заметно возрастать из-за сильного резонансного поглощения ИЗОТОПОМ 76Ge.
2.Использование более жесткого спектра облучающих нейтронов (варьирование канала в реакторе, применение фильтров, иоглощащих замедленные нейтроны) приводит к увеличению относительного выхода трансмутационной примеси 77эе, которой можно дозированно менять более чем на порядок. При этом компенсация материала варьируется в диапазоне от 0,3 до 0,6.
3. Период полураспада изотопа 71ве составляет 11,36 ± 0,04 суток. Сечения поглощения тепловых нейтронов изотопами 76вв. 7Лс,в и 70бе соотносятся как (0,0268 ± 0,0028):(0,1582 ± 0,0009):1. Это при использовании наиболее точно измеренного в ядерной физике сечения для изотопа 70во, равного 3,43 б дает для первых двух сечений значения:(0,092 ± 0,016) и (0,543'± 0,040) б. . Резонансные интегралы для изотопов 7бсо, 7А<зе и 70се соотносятся как (0,503 ± 0,006):(0,1566 ± 0,0006):1. При резонансном интеграле для изотопа 70св, равном (3,04 ± 0,20; б, . это дает для резонансных интегралов первых двух изотопов величины (1,53 ± 0,12)И(0,48 + 0,03)6. ...
- 4. С достаточно сильных магнитных полей, находящихся в обратной связи с подвижностью легких дырок, подавляется их вклад в эффект Холла на сложной валентной зоне р-бе. Цри этом величина коэффициента Холла восстанавливается до значений, определяемых лишь зоной тяжелых дырок, а холл-фактор в области как фононного рассеяния, так и вырождения (слабые и сильные уровни легирования) оказывается близким к единице. В области же рассеяния на ионизованных примесях он имеет максимум и примерно равен двум. Увеличение вклада легких дырок в эффект Холла при уменьшении магнитного поля может быть формально описано на одаозонном языке как увеличение эффективного холл-фактора до значений порядка двойки при слабом легировании.
5. Причиной долго существовавшего расхождения между теорией и экспериментом на НЛ ве-.ва при описании поведения предэкспоненци-ального множителя прыжковой проводимости по ближайшим соседям является применение некорректных значений степени компенсации материала и величины холл-фактора. Использование полученных в работе данных показывает, что на самом деле никакого противоречия нет. п такзю, что прыжковый транспорт характеризуется четко пнряжпшюА областью насыщения, где он в чистом виде определяется иптпгртсм перекрытия волновых функций бликайших состояний.
6. Корректировка значений компенсации и холл-фактора заметно сказывается на результатах исследований перехода металл-изолятор. Учет реальных величин холл-фактора примерно на треть увеличивает значение критической для перехода компенсации ва. В меньшей степени он влияет на величину критических индесов корреляционной длины, которая оказывается близкой к единице.
Структура и объеи диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Общий объем ••• ■ диссертации составляет 155 страниц, из них 99 страниц машинописного текста, 39 рисунков, 7 таблиц и список литературы из 87 наименований.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обосновывается актуальность теш диссертации, формулируются цели работы и основные положения, выносиыыо на-защиту.
Первая глава, В обзорном параграфе описываются особенности нейтронного легирования германия и результаты первых исследований кинетики нейтронного легирования, стимулированные недостаточной точностью существовавши ядерно-фгеических данных для изотопов во. Это приводило к больший погрешности при определении степени компенсации. В реальном масштабе времени 1, в котором проводились первые исследования кинетики наблгдался значйтелышй рост погрешности с увеличением времени после облучения.
Оригинальная часть начинается с введения безразмерного параметра т - 1 - охр(-^и, где х - величина, связанная с периодом полураспада изотпа 71со .■ т_. - 1п2А. Зто делается для увеличения
'ЧЗе
точности и упрощения процедуры анализа. Линеартзованныв кинетики концентрации свободных электронов п дырок 1шеют вид прямых: у -иг + о, отличающиеся по знаку коэффициента а. Сами коэффициенты, с таккэ характерные времена отсечек г па оси т находятся путем тлашшшо]! подгонки к расчотшм зависимостям. Попутно получается с г.исгмои точностью значение периода полураспада пзотопа 710о. Соот-шшнвд ;-езду концентрациями тршсцутащюшшх пришсой /7в©.- 71ав I ' ~. '¡«гоодоль-отси нрп ото« простои 4*>рмулой: (с)/?.) т • 1.
Эксперименты проводились на образцах сверхчистого "халлеровского" ве. Облучение велось в канале В15 (с мягким спектром) реактора ВВР-М ПИЯФ, после чего делалась стандартная процедура отжига сопутствующих радиационных дефектов и изучалась кинетика холловских электронных, а затем (поело п - р конверсии) дырочных концентраций. Было проведено три опыта. В результате было найдено точное 'значение периода полураспада изотопа се, соотношение между трансмутационными примесями при легировании в мягком спектре канала В15 и степень компенсации.
Вторая глава посвягцена исследованию влияния спектра реакторных нейтронов на выход трансмутационных примесей в 11Л с0:оа. Она начинается с небольшого обзора по проблеме изменения соотношения мэйду трансмутационными прилесотш в НЛ
: Оригинальная часть заключается в применении развитой схемы анализа кинетики нейтронного легирования в комбинации с методом кадмиевой разности (когда облучаются параллельно два образца, один из которых закрыт са фильтром)• Это позволяет разделить вклада тепловых и резонансных нейтронов в образование трансмутационных примесей в ое: получить концентрации "тепловой" и "резонансной'-компонедты спектра, отноиошю сочений захвата тепловых нейтронов 15 резонансных ищргролов для "легирующих" изотопов ся* Далее с использованием наиболее точных данных по сочепплм и резонансным интегралам для изотопа 70в* получить обс&тзпшо знг.чття сечониЯ и резонансных интегралов для исютслог ъ 7-ое..
Пршенешю сл йиьтрг' позволила и?* порядок поднять относительный выход примеси за по сравнений со случаем легировании тепловыми нейтронами. В результате Сштп осуществлена "<í;ep^зIypoвl¡or^nя', спектроскопия трансмуташюшшг состоит^ ее» в запрещенном зов« о© при их сканировании уровне» <гэр.м п роакцнп захлптз оро>п»ль-пого электрона 71ва
Следующая часть глпвн поеплг:он-..: ¡са-эдовг.нгг/з юкю-./носг.; гто-лучоная И-сарпй НЛ со еппчвга-г*».: ' г; ппгэсг.глз о? !'1Ь до
г*аксгэ!альпого аначеппя ттс»■ ••спол-.г-ш.^шп «риь**«г« оч'мчг» пс
ГЛГГ.ЭЯ СПОСОбНОСТИ- Г..- ПОЗТ
с0р.':^см П2]ЭН1рСШ2?Ь " " М-УУУУУ^ У "Г" '' 3 ''.ч.
3 '■'■. 1 'г? по~ уугг у? :~у ■■■'..■ ••ГУУ
более простых данных по кинетике проводимости для всех указанных выше задач. Показывается, что это возможно, если ввести малую нелинейную поправку, связанную с изменением подвижности носителей в ходе реакции 71вв 71ва.
В третьей главе предложена и осуществлена в широком диапазоне уровней легирования идея экспериментального выделения вклада легких и тяжелых дырок в эффект Холла для сложной валентной зоны ее.
Эта идея состоит в прецизионном, равном по абсолютной величине, но разном, по знаку приращении (путем нейтронного легирования) концентрации свободных носителей б материалах р и п-типа с последующим определением отношения их холл-факторов из отношения холловских концентраций указанных приращений. Далее значения, вычисленные в однозонном приближении, эффективного холл-фактора в р-ве выражаются через значения холл-фактора в п-ве, рассчитанные в рамках теории анизотропного рассеяния в приближении слабого поля.
Эксперименты проводились в диапазоне уровней легирования от 6'1013 до 1,3'Ю18 см"3 при т = 77,4к и ЗООк в магнитных полях до 30 кЭ.
Магнитное поле подавляет вклад легких дарок в коэффициент Холла и восстанавливает его величину до значений, определяемых тяжелыми дырками. При этом уменьшение коэффициента Холла в области слабого легирования достигает двух раз в пределе слабого поля. Обсуждается влияние механизма рассоянил носителей. Идентичность маг-нитополевой зависимости НЯ ве и се, легированного металлургически позволяет обобщить на р-ве полученные результаты по концентрационной зависимости эффективного холл-фактора в НЯ се.-ва.
В заключительной части исследовано, как влияет учет найденного поведения эффективного холл-фактора в р-в& и определенного с высокой точностью зяочения степени компенсации НЯ се на результаты прецизионных низкотемпературных измерений при исследованиях прыжковой проводимости по ближайшим соседям и перехода мэталл-изоля-тор, описываемого в рамках скейлинговой теории.
Основные результаты и вывода
I. Методологическим стержнем работы является предложенная
• исследования кинетики нейтронного трансмутационного легиро-'»рмяния, обусловленная реакцией захвата ороитального
электрона 71Ge -» 71Ga. Me то дик а основана на линеаризации кинетики концентрации свободных носителей путем введения безразмерного параметра т = í-exp(-xt).где t - время после нейтронного облучения, а х - постоянная распада, определяемая периодом полураспада изотопа 71Ge: * = 1п2/т. . Линеаризация с использованием про-
Ge Ge
цедуры подгони! на ЭВМ расчетных зависимостей к опытным данным, извлеченным из эффекта Холла, позволяет с высокой точностью получить значения некоторых ядерно-физических постоянных для "легирующих" изотопов Ge , а также определить относительное содержание в нем трансмутационных примесей через характеристические безразмер-
тз ~ Ti
ные времена н?? и?5 : n71 = (—-1) :т1 : i. где и
Se As Gа
т3 соответствуют отсечкам линеаризованных зависимостей п(т) и р(т) на оси т. Возможно также использовать более доступные данные, например, измерения кинетики проводимости при введении нелинейных поправок.
2. Применение развитой схемы анализа кинетики нейтронного легирования в комбинации с методом кадмиевой разности в "полупроводниковых" интересах позволило разделить вклады тепловых и резонансных нейтронов в образование трансмутационных примесей в Ge. Оказалось при этом, что предельно« для тепловых нейтронов значение степени компенсации Kth = 0,302 + 0,002. Оно, как показано, может использоваться для оценок в широком диапазоне отношений потоков тепловых и быстрых нейтронов вплоть до значения порядка десяти.
3. "Ужестчение" спектра реакторных нейтронов с помощью кадми-. евых фильтров увеличивает относительный выход 77se. Увеличивая толщину Cd фильтра, можно поднять выход 77se примерно на порядок по сравнению со случаем тепловых нейтронов, а величину степени компенсации довести при этом до значения К = 0,6, что расширяет, возможности метода нейтронного легирования применительно к Ge с природным изотопным составом и к твердым растворам Ge-si. Осуществлена методика "фермиуровневой" спектроскопии трансмутационных состояний se в запрещенной зоне Ge при их сканировании уровнем Ферми в ходе реакции захвата орбитального электрона 71gs -» 71Ga. Т; энс-мутационные состояния атомов и ионов se в Ge характеризуются положением- уровней ес-(0,27 ± 0,02) эВ и ev+ (0,22 ± 0.02) эВ. Указанная методика спектроскопии может быть применена и для состояний
- 12 -
нетрансыутационной природа в ее и в его твердых растворах.
4. Ядерно-Физическое применение методики исследования кинетики нейтронного легирования ве дало возможность с высокой точностью
. найти период полураспада 71ве, величины сечений захвата тепловых нейтронов и резонансных интегралов для изотопов 74се и 7бое по отношению к соответствующим значениям для изотопа 70ве и, далее, абсолютные величины для первых двух изотопов при использовании известных данных для последнего. Полученные в настоящей работе ядерно-физические постоянные в пределах погрешности совпадают с табличными ядерно-физическими данными, исключая результат для сече-чения захвата тепловых нейтронов При этом наши данные по периоду полураспада изотопа 71ее, отношениям сечений захвата ц резонансных интегралов существенно более точны: даже возрастание погрешности при переходе к абсолютным оценкам при использовании табличных данных, известных с наибольшей точностью душ изотопе 70ое, оставляют их более точными по сравнению с ядерно-физическиш данными (исключение представляет результат для где погрешности обоих источников сравнимы).
5. Разработан метод экспериментального выделения вклада легких и тяжелых дырок' в эффект Холла для сложной валентной . зоны р-ое. Идея состоит в прецизионном, равным по абсолютной величине, но разном по знаку приращении (путем нейтронного легирования) концентрации свободных носителей в материалах р- и п-тша с последующим определением отношения их холл-факторов из отношения холлоъ-ских концентраций указанных приращений. Далее значения эффективного холл-фактора в р~ае, выражаются через указанное отношение и известные значения холл-фактора в п-ое, рассчитанные в рамках теории анизотропного рассеяния в приближении слабого поля.
6. Магнитное поле подавляет вклад легких дырок а коэф&щиеп? Холла и восстанавливает его величину до значений, определяг-шх тя-й8лыш дырками. При этом уменьшение коэффициента Холла в области слабого легирования достигает двух раз в пределе слабого поля. Особенности мопштополэвой зависимости постоянной Холла, которые1 поезшо указанного, шишчаат такгю паличие плато в по» в обласп! слабого полл, а такта "топкую структуру" в области полей, достаточно шльшх, пооволяат сделать швод об идонтп-шоста поведений Ш Оо и со, аэпфовшюго м^шущн-ыесш. Тон сь-'л шлучоншо*
результаты по поведению эффективного холл-фактора в НЛ се .-са обобщаются на р-вв любой природа с умеренной компенсацией.
7. В диапазоне концентраций ионизованных примесей от 6-Ю13 до 1,3'Ю10 см-3 найдено поведение эффективного холл-фактора в р-ва при т = 300 и 77,4 к в магнитных полях н -О, н 5 и II » 30 кЭ. Для каждого поля концентрационная .зависимость холл-фактора определяется механизмом рассеяния носителей. При слабом легировании (чисто фононное рассеяние) ин ■> О наблюдается характерное плато в Гр(Ш. (при значениях гр, равных 1,8 и 1,5 для т = 300 и 77,4 к) , величина которого понижается по мере исключения магнитным полем вклада легких дар<}к в эффект Холла. За плато следует минимум смешанного рассеяния в зависимости' г (Н), затем только при 77,4 к при больших концентрациях - максимум рассеяния на ионизованных примесях, когда значение гр достигает и даже несколько превышает величину 2. Далее происходит переход к вырождению, когда значение г приближается к единице,
8. Показано, как влияет учет найденного поведения эффективного холл-фактора в р-во и определенного с высокой точностью значения степени компенсации в НЛ се при • проведении прецизионных низкотемпературных измерений на сорш однородно легированных образцов НЛ ве:са с умеренной ч фиксированной компенсацией. Так, используя указанные выше данные при исследовании прыжковой проводимости по ближайшим соседя?,! нами было преодолено неоднократно отмечаемое в литературе расхождение между теорией и экспериментом в
..концентрационной зависимости ее прэдэкспоненциального множителя ~ ехр {-*х/нг(3а). Эта зависимость определяется, главным образом, интегралом перекрытия волновых функций ближайших основных состояний ва. Экспериментальные значения коэффициента с в пределе слабого легирования оказываются равными1,81 ± 0,11, что в пределах погрешности совпадает с теоретической оценкой а = 1,79.
Другим примером использования цитированных вше результатов является исследование перехода металл-изолятор п ИЛ ве в рамках скейлинговой теории, описывающей его как фззовый переход 11-рода. Исходя из симметрии перехода, предложена и реализована на пргаере НЛ о о:о а процедура уточнения критических параметров. Показано за-гэтпое (<* ЗОЯ) влияние учета реальных величин холл-фактора па критическую концентрацию л а такгэ, в меньшей степени, на величину
- 14 -
критических индексов корреляционной длины.
Список цитированной литературы
1. Neutron transmutation doping in semiconductors. /Ргос. 2nd Intern.Conf.Columbia. Missouri, 1978. Ed. J.M.Meese, N.-Y.- London. Plenum Press, 1979, 371 p.
2. Ларк-Горовиц К. Бомбардировка полупроводников нуклонами. Полупроводниковые материалы. М., ИЛ, 1954, с. 62-69.
3. Fritzsche H.. Cuevas М. Impurity conduction in transmutation doped p-type germanium./Phys. Rev., I960, v.119, p.,1238-1245.
4. Milligan R.F., Rosenbaum T.F.. Bhatt R.N., Thomas C.A. A review of metall-insulator transition in doped semiconductors. / In: Electron-Electron Interactions in Disordered Systems. North-Holland Phys. Pub.. 1985. p. 231-286.
5. Mughabhab S.F.. Devadeeman M. , Holden H.E. Neutron cross section. / BNL-325, 4th ed., N-Y. 1981, p. 32-1 - 32-6; Юз P.,
Шварц M. Атлас нейтронных сечений. M.'.¿томиздат, 1959, 373 с.
6. Willardson R.K., Haraian Т.С., Beer А.С. Transverse Hall and magnetoresistance effect in p-type germanium. /Phys. Rev. , 1954, v. 96. N 6, p, 1512-1518.
7. Забродский А.Г. Экспериментальное определение степени компенсации нейтронно-легированного германия. /Письма в ЖЭТФ, 1981, т. 33, вып. 5, С. 258-262.
Список включенных в диссертацию работ
1. Алексеенко М.В., Андреев А.Г., Забродский А.Г. Определение соотношения между трансмутационными примесями в Ge при легировании его тепловыми нейтронами./Письма в ЖГФ, 1987, т. 13, вып.21, с. I295-1299.
2. Алексеенко М.В., Андреев А.Г., Забродский А.Г., Попов В.В. Экспериментальное определение холл-фактора . в сложной валентной зоне p-Ge. /ФГП, 1988, т. 22, вып. I, с. 140-143.
3. Алексеенко М.В., Андреев А.Г., Забродский А.Г. 0 влиянии компенсации твердых растворов si^^e, легированных надкадмиевыми нейтронами.: /7-е координационное совещание по исследованию и применению твердых растворов Ge-si, Баку, 1988.
4. Алексеенко М.В., Андреев А.Г., Забродский А.Г., Тимофее-
ев М.П. Эксперимент - о влиянии компенсации и разупорядоченности на фазовый переход металл-диэлектрик. /25 Еоесоюзн. совещ. по физике низких температур, 1988, Л., ч. III, с. 60-61.
5. Алексеенко М.В., Андреев А.Г., Забродский А.Г.,Лебедев A.A. Фотоэлектрическая спектроскопия состояний se при сканировании их уровнем Ферми в ходе ядерной реакции 71G«r»71Ga. /Всесоюзная конф. по фотоэлектрическим явлениям в полупроводниках, Ташкент, 1989, с. 53-54.
6. Забродский А.Г., Андреев А.Г., Алексеенко И.В. Прыжковая проводимость "К = 0,3й - серии образцов Ge:Ga:эффект насыщения, перескоки по ближайшим соседям и переход к пражкал с переменной длиной. /ФТП, 1992, т. 26, вып. 3, с.431-436.
7. Забродский А.Г., Андреев А.Г., Алексеенко U.B. Насыщение прыжковой проводимости в примесной зоне легированных полупроводников. /27-е Всесоюзн. совещ. по физике низких температур, Казань, 1992,212, С.72.
8. Забродский А.Г., Алексеенко М.В. Исследование кинетики нейтронного легирования: характеризация материала и определение ядерно-физических постоянных. /ФТП, 1993, т. 27, вып. 11/12, . с. 2030-2051.
9. Забродский А.Г., Алексеенко М.В. 'О влиянии спектра реакторных нейтронов на кинетику нейтронного легирования и выход трансмутационных примесей в германии./ФТП, 1994, т. 28, вып. I, с. 168-173.
10. Алексеенко М.В., Забродский А.Г. Экспериментальное выделение вклада легких и тяжелых дырок в эффект Холла на сложной валентной зоне германия. 2-я Российская конф. по физике полупроводников. Зеленогорск, 1996, с.74.
Отпечатано в типографии ПИЯФ
Зак. 249, тир. 100, уч.-изд. л. 0,8; 22/IV-1996 г.
Бесплатно