SU817808A1 - Способ определени эффективнойМАССы НОСиТЕлЕй B пОлупРОВОдНиКАХи пОлуМЕТАллАХ - Google Patents
Способ определени эффективнойМАССы НОСиТЕлЕй B пОлупРОВОдНиКАХи пОлуМЕТАллАХ Download PDFInfo
- Publication number
- SU817808A1 SU817808A1 SU792801160A SU2801160A SU817808A1 SU 817808 A1 SU817808 A1 SU 817808A1 SU 792801160 A SU792801160 A SU 792801160A SU 2801160 A SU2801160 A SU 2801160A SU 817808 A1 SU817808 A1 SU 817808A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- carriers
- effective mass
- oscillations
- energy
- semiconductors
- Prior art date
Links
Landscapes
- Hall/Mr Elements (AREA)
Description
(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ МАССЫ НОСИТЕЛЕЙ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ И ПОЛУМЕТАЛЛАХ Недостатком этого способа вл етс его непригодность.дл измерени эффективной массы носителей при энер гии, отличающейс от энергии Ферми. Цель изоб Цель изобретени - расширение функциональных возможностей способа. Поставленна цель достигаетс тем, что измерение амплитуд осцилл ции магнитосопротивлени осуществл ют на туннельном контакте металлисследуемый материал при напр жении смещени , определ емом по формуле V % , (2) где Е .- энерги , при которой определ ют эффективную массу носителей тока; Е - энерги Ферми; е - зар д электрона; V - напр жение смещени со знаком , соответствующим знаку потенциала на металлическом электроде. На чертеже приведена энергетическа диаграмма туннельного контакта . Сущность изобретени заключаетс в следующем. Туннельныйток системы металл-ту нельный барьер-полупроводник (полуметалл ) описываетс выражением +00 . -I )Ру, t)(T,t)-(Т,-ev)de, где p(yv(E) и р,(„ (Е) - плотности сое то ний металла и полупроводника соот ветственно, W(E) - веро тность туннелировани , f(Т,Е)- функци распре делени Ферми-Дирака при темпёратуре Т. Плотность состо ний металла в ис следуемой области энергий можно счи тать посто нной величиной, поэтому дл туннельной провод ИМОСТ И (T,ev).,eTpH, в магнитном поле плотность .состо ний полупроводника (полуметгшла) осциллирует, что приводит к по вле нию осциллирующего магнитосопротивле ни туннельного контакта. Отношение амплитуд осцилл ции при двух темпера турах описываетс выражением (1). В эффекте Шубникова-де Гааза температурна зависимость амплитуды осцилл ции магнитосопротивлени возникает из-за того, что с ростом температуры размываетс фермиевска ступенька функции респределени элек тронов в полупроводнике, которую по мере увеличени магнитного пол пере секают уровни Ландау плотности состо ний . В этом случае в проводимость дают вклад электроны вблизи уровн Ферми полупроводника, а по формуле (1) определ ют их массу, т.е. m(Ef). В туннельной проводимости температурна зависимость амплитуды осцилл ции возникает из-за размыти с ростом температуры фермиевской ступеньки распределени электронов в металле (см. энергетическую диаграмму на чертеже, , где Е. - энерги , соответствующа дну зоны проводимости полупроводника), и при фиксированном смещении V вклад в дифференциальную проводимость туннельного контакта дают электроны с энергией Ер - ev, поэтому по формуле (1) определ ют массу именно этих электронов , т.е. m(Ep-eV)., Мен смещение V, можно мен ть энергию электронов , дающих вкпад в дифференциальную туннельную проводимость, а следовательно , можно определ ть эффек- . тивную массу носителей в полупроводнике при энерги х, не равных энергии Ферми. Пример . Предлагаемый способ используетс дл определени эффективной массы при различных энерги х в вырожденном п - InAS с онцентрацией ng 2-10 см3. Туннельный контакт изготовлен по известной методике . При этом образец исследуемого материала технически шлифуют и полируют, трав т в полирующем травителе (5ч НР,ц+Зч. лед ной уксусной кислоты), затем обезгаживают в вакууме при 5 ч и окисл ют в атмосфере сухого кислорода при нормальном давлении и 120°С 36 ч с .целью получени на поверхности туннельного тонкого окисла. После этого в вакууме 10 торр на полученную поверхность напыл ют свинец. Во врем измерений туннельный контакт помещают в сосуд Дьюара, вставленный в рабочий объем сверхпровод щего соленоида. Внутри сосуда с помощью стабилизатора температуры, поддерживают требуемую фиксированную температуру в интервале 4,18-ЗОК с точностью не хуже 1%. Осцилл ции магнитосопротивлени измер ют с помощью устройства дл исследовани малых нелинёйностей вольт-амперныххарактеристик туннельных структур. рактеристик туннельных структур. При этом на двухкоординатном по.тенциометре ПДС-021 записывают магнитосопротивление туннельного контакта . в зависимости от напр женности магнитного пол (О - 50 кэ) при нескольких (5 -, 7) фиксированных значени х температуры из вышеуказанного- интервала . Из отношени амплитуд при разных температурах определ ют эффективную массу по формуле (1). Результаты приведены в таблице. Как видно из таблицы, относительна ошибка определенной таким образом эффективной массы находитс в . пределах - 5%.
Использование предлагаемого способа дает следующие преимущества по сравнению с известными способами: позвол ет определить- эффективную массу полупроводника и полуметалла в зоне разреиенных знергий при энерги х , не равных энергии Ферми иссле-5
-15
,мэВ
дуемого материала позвол ет исследовать энергетическую зависимость эффективной массы на образце с неизменной концентрацией свободных носителей и примесных центров7 а также; вли ние концентрации свободных носителей и примесных центров на закон дисперсии полупроводников и полумет дпов ..+80
+60
+30
+5
Claims (1)
- Формула изобретенияСпособ определения эффективной массы носителей в полупроводниках и полуметаллах, основанный на измерении амплитуды· осцилляций магнитосопротивления образца не менее чем при двух зкачениях температуры и определении эффективной массы носителей из выражения f21t2R m*c тЧД4 Тл St/ е*Н 2}Аа Ta r. /21taR m*c : 5М ehH· V где Т. и Т2 - значения температур; и Аг - соответствующие температурам и Т2 значения амплитуд осцилляций ;R - постоянная Больцмана, С - скорость света в вакууме ;е - заряд электрона; ti - постоянная Дирака; Н - значение магнитного доля, при котором из-. меряют амплитуду осX цилляций;ш* - эффективная масса носителей;дуемого материала; позволяет исследовать энергетическую зависимость эффективной массы на образце с не'изменной концентрацией свободных носителей и примесных центров/ а также· - влияние концентрации свободных носителей и примесных центров на закон дисперсии полупроводников и полуметаллов.отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа, измерение амплитуд осцилляций магнитосопротив ления осуществляют на туннельном контакте металл-исследуемый мате25 риал при напряжении смещения, определяемом по формулеV < ^-Е , егде £ - энергия, при которой опреде30 ляют эффективную массу носителей тока;Ер- энергия Ферми;V - напряжение смещения со знаком, соответствующим знаку 35 потенциала на металлическом электроде;е - заряд электрона.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792801160A SU817808A1 (ru) | 1979-06-24 | 1979-06-24 | Способ определени эффективнойМАССы НОСиТЕлЕй B пОлупРОВОдНиКАХи пОлуМЕТАллАХ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792801160A SU817808A1 (ru) | 1979-06-24 | 1979-06-24 | Способ определени эффективнойМАССы НОСиТЕлЕй B пОлупРОВОдНиКАХи пОлуМЕТАллАХ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU817808A1 true SU817808A1 (ru) | 1981-03-30 |
Family
ID=20842734
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792801160A SU817808A1 (ru) | 1979-06-24 | 1979-06-24 | Способ определени эффективнойМАССы НОСиТЕлЕй B пОлупРОВОдНиКАХи пОлуМЕТАллАХ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU817808A1 (ru) |
-
1979
- 1979-06-24 SU SU792801160A patent/SU817808A1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kuhn et al. | Ionic contamination and transport of mobile ions in MOS structures | |
Gray et al. | Density of SiO2–Si interface states | |
Solomon et al. | Impact ionization in silicon dioxide at fields in the breakdown range | |
Thanailakis | Contacts between simple metals and atomically clean silicon | |
Ambridge et al. | An automatic carrier concentration profile plotter using an electrochemical technique | |
Prinz et al. | Influence of a Strong Electric Field on the Carrier Capture by Nonradiative Deep‐Level Centers in GaAs | |
JPH02119236A (ja) | 直線状定フォトン束光電圧測定値から少数担体拡散長を判定するための方法および装置 | |
Kingston | Water-vapor-induced n-type surface conductivity on p-type germanium | |
Kirino et al. | Noncontact energy level analysis of metallic impurities in silicon crystals | |
Yau et al. | Thermal ionization rates and energies of electrons and holes at silver centers in silicon | |
Belysheva et al. | Structure and physicochemical properties of nanostructured metal oxide films for use as the sensitive layer in gas sensors | |
SU817808A1 (ru) | Способ определени эффективнойМАССы НОСиТЕлЕй B пОлупРОВОдНиКАХи пОлуМЕТАллАХ | |
Hill et al. | Diffusion of gold in silicon | |
MacDonald et al. | Direct measurement of the depletion layer width variation vs applied bias for ap‐n junction | |
Hunter | Current carrier mobility ratio in semiconductors | |
Logan et al. | Electron bombardment damage in silicon Esaki diodes | |
JPH0342851A (ja) | 少数キヤリアの界面再結合速度決定方法 | |
JPH0493045A (ja) | 拡がり抵抗測定装置 | |
Buck et al. | Experiments on the photomagnetoelectric effect in germanium | |
JPS61101045A (ja) | 半導体評価方法 | |
SU1000945A1 (ru) | Способ определени концентрации свободных носителей зар да в вырожденных полупроводниках | |
Williams et al. | An investigation of electric field behaviour in semi-insulating GaAs using current pulses | |
Armantrout | Ambient Storage Effects and Mounting Problems of Very Large Volume Ge LID Detectors | |
Goetzberger et al. | A capacitance mapping technique for investigation of localized recombination-generation sites in Si-SiO 2 interfaces | |
McAvoy et al. | Study of Inhomogeneities in GaAs Using a Scanning Electron Microscope |