Розвиток мікроскопічної самоузгодженої теорії електрон-деформаційних ефектів у кристалах зі структурними неоднорідностями та у напружених гетеросистемах. Розкриття механізму виникнення електрон-деформаційного диполя на напруженій гетеромежі вздовж oсі.
Аннотация к работе
Розкриття механізму взаємозвязку між електронною і деформовано-гратковою підсистемами є необхідним для побудови цілісної моделі електрон-деформаційних явищ в реальних напівпровідникових структурах та розробки рекомендацій для оптимізації робочих характеристик сучасних приладів електронної техніки - гетеролазерів, світлодіодів, різнофункціональних детекторів, тощо. кристал електрон гетеромежа До числа нерозвязаних задач слід віднести: встановлення ролі електрон-деформаційного механізму в дифузії імплантованих та інтеркальованих домішок; дослідження вияснення ролі електронної підсистеми в перенормуванні механічних напружень при нарощуванні епітаксійних шарів нанометрової товщини на підкладку з неспівпадаючою з плівкою постійною гратки та при так званих напружених надграток; вивчення впливу поверхнево-деформаційних ефектів на властивості контакту поверхнево-барєрних структур виду барєру Шотткі та ряд інших. У більш загальному розумінні доцільність проведення досліджень, які конкретизовані в меті і задачах роботи, випливає з необхідності створення цілісної моделі протікання електронних процесів у реальних кристалах з можливістю перебудови в них структурних дефектів. Метою роботи є дослідження електрон-деформаційних ефектів у кристалах зі структурними неоднорідностями (точкові, лінійні, плоскі дефекти) та у напружених гетеросистемах на основі розвитку мікроскопічної теорії самоузгодженого електрон-деформаційного звязку і вивчення механізму впливу електрон-деформаційної взаємодії на дифузію імплантованих домішок у пружньо-деформованій області, інтеркаляцію, властивості контакту поверхнево-барєрних структур виду Шотткі, роботу виходу електронів, розсіяння Х-променів і енергетичний спектр носіїв у напружених надгратках. Показано, що у кристалах з додатньою гідростатичною константою деформаційного потенціалу в області з підвищеною концентрацією електронів провідності (відносно середньої концентрації електронів) електронна складова деформації збільшує роботу виходу електронів, а з відємною константою деформаційного потенціалу - зменшує.У згаданих вище дослідженнях враховується тільки вплив механічної деформації на електронні характеристики кристалу, не беручи до уваги взаємовпливу деформації та електронної підсистеми кристалу. Новизною дисертаційного дослідження при розвязку приведеної вище самоузгодженої системи рівнянь для кристалів з ізовалентними та неізовалентними домішками є знайдені в аналітичному вигляді у першому наближенні зміна концентрації електронів в околі цих домішок, електрон-деформаційний потенціал та електростатичний потенціал з урахуванням електрон-деформаційної взаємодії, Як видно з формули (7), потенціал поля в околі неізовалентної домішки зумовлений двома фізичними чинниками: електрон-деформаційними ефектами, що зумовлюють складову потенціалу ; У кристалах з неізовалентними домішками виникає електростатичний потенціал, який складається як з потенціалу, зумовленого електрон-деформаційною взаємодією, так і з екранованого потенціалу , перенормованого цією ж взаємодією. У кристалах з додатньою (відємною) гідростатичною константою деформаційного потенціалу S в області межі з підвищеною концентрацією електронів провідності електронна складова деформації збільшує (зменшує) роботу виходу, а в області, де концентрація електронів нижча за середню - зменшує (збільшує) її відповідно до роботи виходу електронів, яка визначається тільки механічною деформацією гратки. Показано, що в кристалах з рідкісноземельними або перехідними елементами зі "слабкою" електрон-деформаційною взаємодією (q - параметр електрон-деформаційної взаємодії, який є функцією концентрації електронів , константи деформаційного потенціалу , пружної сталої та ефективної маси ), що реалізується при частковому заповненні зони провідності (для сполук із рідкісноземельними елементами .3), локалізовані електронні стани, зумовлені крайовою дислокацією знаходяться ближче до дна зони провідності (тобто стають більш мілкими), ніж у випадку відсутності такої взаємодії.
План
Основний зміст роботи
Список литературы
1. Стасюк І.В., Пелещак Р.М. Заповнення електронних станів і деформація гратки металу в околі межі поділу областей з різними механічними напруженостями // УФЖ. - 1991. - Т.36, №11. - С.1744-1749.
2. Стасюк І.В., Пелещак Р.М. Деформаційні і електронні стани напівпровідника поблизу межі поділу областей з різними механічними напруженостями // УФЖ. - 1994. - Т.39, №7. - С.856 - 861.
3. Пелещак Р.М., Стасюк І.В. Вплив електронного заповнення зони провідності на зміну параметра гратки кристала з точковими дефектами // УФЖ. - 1999. - Т.44, №8. - С.997-1002.
4. Lukiyanets B.A., Peleshchak R.M. Magnetodeformation effects in a crystal lattice // Condensed Matter Physics. - 1999. - V.2, № 1(17). - P. 89-92.
5. Пелещак Р.М., Лазурчак І.В., Шаповаловський О.В., Галь Ю.М. Знаходження власних значень оператора Гамільтона з потенціалом виду Гауса на основі використання системи символьної математики // Вісник Київського Національного університету. Серія: фізико-математичні науки. - 2000. - №2. - С. 326-332.
6. Пелещак Р.М., Яцишин В.П. О влиянии неоднородной деформации металла на работу выхода электронов // Физика металлов и металловедения. - 1996. - Т.82, №3. - С. 18-26.
7. Пелещак Р.М., Лукиянец Б.А. Электронное перераспределение в окрестности ядра линейной дислокации // Письма в журнал технической физики. - 1998. - Т.24, №2. - С. 37-41.
8. Пелещак Р.М. Вплив ступеня заповнення зони провідності на локалізацію електронних станів у кристалах з дислокаціями // УФЖ.- 1998.- Т.43, №10. - С.1316-1320.
9. Peleshchak R.M., Lukiyanets B.A. On the influence of the electron component of lattice deformation on localized states in crystals with dislocations // Journal of Physical Studies. - 1999. - V.3, №2.- P.173-176.
10. Peleschak R.M. Filling of electronic states and crystal lattice deformation around dislocation wall // Condensed Matter Physics.-2000.-V.3,№1(21).-P.169-174.
11. Пелещак Р.М. Мікроскопічна теорія електронного стану кристалів з дислокаціями // УФЖ. - 2000. - Т.45, № 6. - С.738-743.
13. Бродин М.С., Пелещак Р.М., Тищенко В.В., Лукіянець Б.А. Електрон-деформаційна взаємодія і енергетичний спектр носіїв заряду в напружених надгратках // УФЖ. - 2000. - Т.45, №3. - С. 357-363.
14. Пелещак Р.М., Лукіянець Б.А., Кузик О. Значення електрон-деформаційних ефектів у формуванні стаціонарного профілю концентрації імплантованої домішки // Вісник ДУ "Львівська політехніка". Електроніка. - 1998. - №357. - С. 67-70.
15. Пелещак Р.М. Електронно-деформаційний механізм зміни дифузії імплантованої домішки // УФЖ. - 1999. - Т.44, №11. - С. 1417-1420.
16. Пелещак Р.М., Лукіянець Б.А. Деякі ефекти, повязані з електрон-деформаційною взаємодією // УФЖ. - 2000. - Т.45, №7. - С. 817-822.
17. Пелещак Р.М. Модель деформаційного формування поверхневого барєра в напівпровіднику і вплив його на властивості контакту метал-напівпровідник // Вісник ДУ "Львівська політехніка". Електроніка. -1998. - №357.- С. 61-66.
18. Ukrainets V.O., Peleshchak R.M., Ilchuk G.A., Ukrainets N.A., Lukiyanets B.A. Influence of surface deformation upon the properties of Cu-contacts on CDTE single crystals. // Materials Science & Engineering B. -2000. -V.71, №1-2. -P. 306-308.
20. Пелещак Р.М., Лукіянець Б.А. Модуляция потенціалу квантової ями напруженої надгратки як результат електрон-деформаційної взаємодії // Вісник ДУ "Львівська політехніка". Електроніка.- 1999.- №382. - С.70-73.
21. Пелещак Р.М., Лукиянец Б.А., Зегря Г.Г. Влияние электрического поля на напряженное состояние гетероструктуры // ФТП. - 2000. -Т.34, № 10.- С. 1223-1227.
22. Peleshchak R.M. Electron-deformation model of X-ray scattering in a mechanically stressed superlattice // Functional Materials. -1999. - V.6,№4.- P.625-629.
23. Пелещак Р.М. Залежність електронного спектра та хвильових функцій від перехідної області в гетероструктурах // УФЖ. - 1999. -Т.44, №5. - С.642-646.
24. Пелещак Р.М., Лазурчак І.І., Галь Ю.М., Галь М.М. Власні значення оператора Гамільтона з потенціалом виду східчастої потенціальної ями // Вісник ДУ "Львівська політехніка". Прикладна математика. - 1998. - Т.2.: Математична і теоретична фізика. Чисельні методи. - №337. - С.249-252.
25. Пелещак Р.М., Чапля С.Я. Хвильові функції та спектр власних значень рівняння Шредінгера з кусково-лінійним потенціалом. -Львів.: 1995.-18с. (Препр./ НАН України; Центр математ. моделювання ім. Я.С. Підстригача; № 17-95).
26. Пелещак Р.М., Лукіянець Б.А., Тупичак В.П. Залежність спектра електрона напруженої гетероструктури ZNSE/GAAS від відстані між дислокаціями невідповідності // ЖФД. - 2000. - Т.4, №2. - С. 165-168.