References

vestifm

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наук

Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physics and Mathematics Series

1561-24302524-2415

The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"

vestifm-114

Research Article

ФИЗИКА

PHYSICS

СТАЦИОНАРНАЯ ПРЫЖКОВАЯ МИГРАЦИЯ БИПОЛЯРОНОВ ПО «МЯГКИМ» ТОЧЕЧНЫМ ДЕФЕКТАМ В ЧАСТИЧНО РАЗУПОРЯДОЧЕННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ

STATIONARY HOPPING MIGRATION OF BIPOLARONS VIA “SOFT” POINT DEFECTS IN PARTLY DISORDERED SEMICONDUCTORS

Поклонский

Н. А.

Poklonski

N. A.

Вырко

С. А.

Vyrko

S. A.

Ковалев

А. И

Kovalev

A. I.

Белорусский государственный университет, МинскBelarusian State University, Minsk

2014

18052016

039196

2016

Поклонский Н.А., Вырко С.А., Ковалев А.И.

Poklonski N.A., Vyrko S.A., Kovalev A.I.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://vestifm.belnauka.by/jour/article/view/114

Теоретически рассмотрена прыжковая миграция биполяронов (пар электронов) по неподвижным дефектам одного сорта (типа) в трех зарядовых состояниях (-1, 0, + 1) в частично разупорядоченных полупроводниках. Считается, что эти дефекты имеют отрицательную энергию корреляции и «стабилизируют» уровень Ферми в окрестности середины энергетической щели (запрещенной зоны) полупроводника. Записано выражение для дрейфовой и диффузионной компонент плотности постоянного прыжкового тока биполяронов, прыгающих с дефектов в зарядовых состояниях (-1) на дефекты в зарядовых состояниях (+1). Получено аналитическое выражение для длины экранирования внешнего стационарного электрического поля в полупроводнике. Показано, что концентрация экранирующих поле подвижных электрических зарядов равна концентрации биполяронов.

Hopping migration of blpolarons (electron pairs) via immobile defects of one kind in three charge states (-1, 0, +1) in partly disordered semiconductors is considered theoretically. They are considered to have negative correlation energy and to “stabilize” the Fermi level in the vicinity of the middle of the band gap of a semiconductor. The expression is written for the drift and diffusion components of the dc current density of blpolarons hopping from defects in the charge states (-1) to those in the charge states (+1). The analytical expression for screening length of an external stationary electric field is found. It is shown that the concentration of mobile electric charges responsible for electric field screening is equal to the blpolaron concentration.

References1

Radiation effects in semiconductors / еd. by K. Iniewski. Boca Raton, 2011.

БургуэнЖ., ЛанноМ. Точечные дефекты в полупроводниках. Экспериментальные аспекты. М., 1985.

Козлов В. А., Козловский В. В. // Физика и техника полупроводников. 2001. Т. 35, № 7. С. 769-795.

VogelE. M. // Nat. Nanotech. 2007. Vol. 2, N 1. P. 25-32.

Rogalski A. // Progr. Quant. Electron. 2012. Vol. 36, N 2/3. P. 342-473.

Nanomagnetism and spintronics / еd. by T. Shinjo. Amsterdam, 2014.

Coates R., MitchellE. W. J. // Adv. Phys. 1975. Vol. 24, N 5. P. 593-644.

Lugakov P. F., Lukashevich T. A., Shusha V. V. // Phys. Status Solidi A. 1982. Vol. 74, N 2. P. 445-452.

Брудный В. Н., Колин Н. Г., Смирнов Л. С. // Физика и техника полупроводников. 2007. Т. 41, № 9. С. 1031-1040.

McPherson M. // Physica B. 2004. Vol. 344, N 1/4. P. 52-57.

Поклонский Н. А. Международная зимняя школа по физике полупроводников: науч. программа и тез. докл., С.-Петербург Зеленогорск, 1-5 марта 2007 г. СПб., 2007. С. 43-47.

Поклонский Н. А., Лопатин С. Ю. // Физика твердого тела. 1998. Т. 40, № 10. С. 1805-1809.

Поклонский Н. А., Вырко С. А., Забродский А. Г. // Физика и техника полупроводников. 2008. Т. 42, № 12. С. 1420-1425.

Ng K. K. Complete guide to semiconductor devices. New York, 2002.

Zimmermann H. K. Integrated silicon optoelectronics (Springer series in optical sciences. Vol. 148). Heidelberg, 2010.

Поклонский Н. А., Вырко С. А., Поденок С. Л. Статистическая физика полупроводников. М., 2005.

Поклонский Н. А., Вырко С. А., ЛапчукН. М. Полупроводники: основные понятия. Минск, 2002.

Милнс А. Примеси с глубокими уровнями в полупроводниках. М., 1977.

Гершензон Е. М., Мельников А. П., Рабинович Р. И., Серебрякова Н. А. // Успехи физ. наук. 1980. Т. 132, № 2. С. 353-378.

Драбкин И. А., Мойжес Б. Я. // Физика и техника полупроводников. 1981. Т. 15, № 4. С. 625-648.

Аморфные полупроводники / под ред. М. Бродски. М., 1982.

Ионов С. П. // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1985. Т. 49, № 2. С. 310-325.

Бордовский Г. А., Немов С. А., Марченко А. В., Серегин П. П. // Физика и техника полупроводников. 2012. Т. 46, № 1. С. 3-23.

Забродский А. Г., Немов С. А., Равич Ю. И. Электронные свойства неупорядоченных систем. СПб., 2000.

PollakM. // Phys. Status Solldl B. 2002. Vol. 230, N 1. P. 295-304.

Stallinga P. // Adv. Mater. 2011. Vol. 23, N 30. P. 3356-3362.

Anderson P. W. // Phys. Rev. Lett. 1975. Vol. 34, N 15. P. 953-955.

Богословский Н. А., Цэндин К. Д. // Физика и техника полупроводников. 2012. Т. 46, № 5. С. 577-608.

Litvinov V V., Palchik G. V., Urenev V I. // Phys. Status Solldl A. 1988. Vol. 108, N 1. P. 311-321.

Каширина Н. И., Лахно В. Д. // Успехи физ. наук. 2010. Т. 180, № 5. С. 449-473.

КрасиньковаМ. В., Мойжес Б. Я. // Физика и техника полупроводников. 1990. Т. 24, № 11. С. 1934-1942.

Поклонский Н. А., Ковалев А. И., Вырко С. А. // Докл. НАН Беларуси. 2014. Т. 58, № 3. С. 37-43.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.