Дослідження електричних, оптичних та фотоелектричних властивостей номінально чистих та легованих ванадієм кристалів Bi12GeO20. закономірності переносу заряду в плівках силікосиленіта. Аналіз придатності моделі легованих компенсованих напівпровідників.
Аннотация к работе
Істотний вплив на ці процеси мають ймовірні домішки в кристалах. У більшості випадків при трактуванні результатів досліджень не береться до уваги той факт, що наявність дефектів у кристалах силенітів може приводити до виникнення флуктуацій електростатичного потенціалу, що значно впливає на процеси переносу носіїв заряду. Дослідження фізичних процесів, які протікають в плівках, являють собою великий наукових інтерес, оскільки за своєю структурою тонкі плівки можуть дещо відрізнятися від обємних матеріалів. Наявність підвищеної, у порівнянні з обємним матеріалом, густини дефектів у плівках є однією з причин, яка утруднює розробку технології, що забезпечила б високу відтворюваність їх фізичних властивостей. Робота є частиною комплексних досліджень фізичних властивостей кристалів активних діелектриків, які проводяться на кафедрі електрофізики Дніпропетровського національного університету за держбюджетними темами: ДБ 06-87-98 “Дослідження процесів переносу в діелектричних плівках” та ДБ 06-15-97 “Структурні особливості та фізичні властивості матеріалів функціональної електроніки”.Показано актуальність теми, обґрунтовано вибір обєкта дослідження - монокристалів силенітів. В спектральному діапазоні 380 - 550 нм спостерігається фотопровідність, повязана з наявністю плеча поглинання. Фотогенерованими носіями заряду в силенітах вважаються електрони. Встановлено, що введення ванадію не приводить до якісних змін у поведінці ?(Т), в той же час значення провідності та її енергія активації суттєво залежать від концентрації домішок (табл. На постійному струмі при переносі заряду беруть участь носії, які рухаються по нескінченному кластерові (НК), однак, як показано в праці [1], основна маса цілих звязків, що належать НК, не беруть участі в провідності, тобто утворюють ланцюжки, які обриваються.Спостережувані нелінійні вольтамперні характеристики золь-гель плівок Bi12SIO20 можуть бути обумовлені тим, що струм через дану структуру контролюється глибокими пастками, які мають гаусовий розподіл за енергіями. Застосовуючи теорію струмів, обмежених обємним зарядом, були розраховані: 1) рухливість m1=9.5?10-7 см2В-1с-1 та m2=1.37?10-4 см2В-1с-1 (Т=293 К) на першій та другій квадратичній ділянці відповідно; 2) концентрація рівноважних носіїв заряду 1.53?1013 см-3 і пасток Nt = 2?1014 см-3; 3) на підставі аналізу ділянок залежності I ? U?, де ? змінюється від 2 до 7, визначені концентрація локалізованих станів на рівні протікання Ne=1?1018 см-3 та параметри гаусового розподілу пасток Nt = 2.3?1014 см-3 и d=0.01 ЕВ. Встановлено, що дійсна Re (s) та уявна Im (s) частини комплексної провідності монотонно збільшуються та можуть бути представлені у вигляді степенної функції частоти fф. При дослідженнях залежності дійсної частини провідності від температури встановлено, що в області температур Т 100 КГЦ цей максимум в досліджуваному температурному інтервалі не проявляється. Наявність затягнутих перехідних областей може бути повязана з тим, що при високих температурах, при яких спостерігається зміна механізмів провідності, енергія активації стрибкової провідності непостійна: з підвищенням температури від Т1 до Т2 вона зростає.
План
2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Список литературы
1. Шкловский Б.И., Эфрос А.Л. Электронные свойства легированных полупроводников - М.: Наука, 1975. - 416 с.
2. Grebmeier B.G., Oberschmid R. Properties of Pure and doped Bi12GEO20 and Bi12SIO20 crystals // Phys. Stat. Sol (a). - 1986. Vol.90, N1. - P.199-202.
3. Efendiev Sh.M., Bagiev V.E., Zeinally A.Ch. and Skoricov V.M. Optical transition in Bi12SIO20 // Phys. Stat. Sol (a).- 1978.- Vol.50, N1. - k141-k143.
5. Пляка С.Н., Соколянский Г.Х. Влияние ванадия на фотоэлектрические свойства германосилленита // Материалы 7-го Международного семинара по физике сегнетоэлектриков - полупроводников. - Ростов-на-Дону (Россия). - 1996. - С.15-16.
6. Klebanskii E.O., Kudzin A.Yu., Pasalski V.M., Plyaka S.N., Sadovskaya L.Ya., Sokolyanskii G.Ch. Bi12SIO20 thin films prepared by the sol-gel method // Збірник тез міжрегіональної науково-практичної конференції "Фізика конденсованих систем". - Ужгород. - 1998. - С.92.
7. Пляка С.М., Соколянський Г.Х. Перенос електронів та дірок в кристалах германосилленіту // Збірник тез міжрегіональної науково-практичної конференції "Фізика конденсованих систем". - Ужгород. - 1998. - С. 69-70.
8. Пляка С.Н., Соколянский Г.Х. Влияние ванадия на перенос заряда в кристаллах германосилленита // Тезисы докладов ??Диэлектрики-97??. - 1997. - С.-Петербург, - С. 50-51.
9. Plyaka S.N., Sokolyanskii G.Ch., Bochkova T.M. Investigation of density of localized states in Bi12GEO20 crystals through SCLS technique // Abstracts of IV Ukrainian-Polish Meeting on phase transitions and ferroelectric physics. - Dniepropetrovsk. - 1998. - Р.93.
10. Plyaka S.N., Sokolyanskii G.Ch., Klebanskii E.O., Sadovskaya L.Ya. Conductivity of the Bi12SIO20 single films. // Abstracts of IV Ukrainian-Polish Meeting on phase transitions and ferroelectric physics. - Dniepropetrovsk. - 1998. - Р. 94.
11. Пляка С.Н., Соколянский Г.Х. Фотопроводимость легированных ионами ванадия кристаллов германосилленита // Тезисы докладов девятой международной конференции ??Физика диэлектриков??. - Санкт-Петербург. - 2000. - том II. - С.50-51.