Физические величины - Бабичев А.Н.
ISBN 5-283-04013-5
Скачать (прямая ссылка):
Все соединения типа A11Byi являются фазами переменного состава. Полиморфизм и политипизм, свойственные многим из них, приводят к сильной зависимости структурно чувствительных свойств от условий выращивания кристалла и термической обработки.
Наиболее изученные полупроводники кристаллизуются в решетках типа сфалерита Td или вюрцита C4c и имеют прямую зонную структуру (экстремумы зоны проводимости и валентной расположены в точке к=0) Кристаллы кубической структуры (сфалерит) изотропны; одна из подзон их валентной зоны отщеплена за счет спин-орбитального взаимодействия Aso (см. рис. 22.97). Кристаллы гексагональной структуры (вюрцит) слабо анизотропны (этой анизотропией часто пренебрегают); наличие дополнительного взаимодействия Acr (кристаллическое поле некубического кристалла) приводит к расщеплению валентной зоны на три подзоны (см. рис. 22.98). Экспериментально определяемые оптическими методами расщепления Ei и E2 связаны с Aso и Acr соотношениями [138]
^1/2 = \ (a, + Acr ) =F [-J (Aso + А„ J-
HgS1 HgSe и HgTe имеют сложную зонную структуру с перекрывающимися зонами (см. рис. 22.99). Перекрытие порядка ?f~ 0,001 эВ [199, 200] (по другим данным ?/=0,02 эВ (HgTe); 0,07 эВ (HgSe) [138]).
480 1 1 ! О 1
з j
Jr^
5
-V Ч
а)
1
3
ж » К, 5
Ю
>
1 : о ° I h 2Ot
j0_| 3 - і ъ
&I U« -f.. !
Л Q »• \ ' г Г-5Д
Л
Vw і
</ ' !»Л
T Vl \ ч і :
>4 \ \
¦А H
к '1
Л 41 6
і® °
Z 4 Б 81 T7K
Z 4 6 8 10і
ЗО W 103/rtK-1
Рис. 22.67. Температурные зависимости коэффициента Холла (а), удельного сопротивления (б) и холловской подвижности электронов и дырок (в) в образцах Mg2Si я-типа (1—4) и р-типа (5) [134]. Концентрация носителей п=2,8-IO16H-1,7-IOls см-3 (увеличивается от 1 к 4) и р= =2,2-1018 см-8 соответственно
1000 500 300 200 150 125 100 90 80 75 TtK
115 100 30 80 TtK
IO3ZT1 К"1
4 6 8
Рис. 22.68. Температурные зависимости удельного сопротивления (а) и коэффициента Холла (б) в п- н
р-Mg2Ge [135]:
¦1—5 — образцы с различной концентрацией носителей, возрастающей от / к 5
в 31-2159
481 / / / / \ \ V .T-M
/ t'V W \ "i.A. N \
соооо, кххх > / 5? J п\ J a \ ^ \
1 Є / 7 AA I і \
/ і І /і W
I и
I tip
У 4 S і в)
? Б 8 10 і 2 *
Рис 22.69. Температурные зависимости удельного сопротивления (а), коэффициента Холла (б) и холловской подвижности электронов (в) в различных образцах K-Mg2Ge с концентрацией носителей, меняющейся от 1,3-Ю16 до 8,2- IO17 см-3 (1—7)
482.Рис. 22.70. Температурная зависимость собственной концентрации носителей в Mg2Sn, определенная из данных по отражению на свободных носителях (О) и электропроводности (ф) [147]
250 150 125
\ В
Av Л V А А V 1 / , 2 /
* 1 T Ў А А S * А У / vAi VVV А А І9 V^A А
- о" T • / о /ш ¦ У о • ' А 4 • , А А < А А
А А / J • • • OOOO > • * > °
V T / 5 "7 є
а)
T1K
300 200 150 125
Д А А А
M А/ I Я»
-J \ \
\ У
J Ч
у ^
S 3
А*
О • Ў
Ov о
V Г)
IO3/T1 К'1
'*/Т, K-
Рис. 22.71. Температурные зависимости удельного сопротивления (а) и коэффициента Холла (б) для различных образцов K-Mg2Sn с концентрацией носителей, меняющейся от 3-Ю16 до 6-Ю16 см-8 (1—6) в области смешан-_ной проводимости [1371_
483.—-•/о3
M7-
л-тип р~тип /
/ 3 /
І Ks -J, L
г» • і j
\xtsfPl ' {
J
/
1S ! О ! / Г А
! і ! Л 1 е- Z о- 3 / А- Ч Л-5
• I
о ! 6) г)
ю ъ/т, K-
Рис. 22.72. Температурные зависимости удельного сопротивления и коэффициента Холла "-Mg2Sn (a), P-Mg2Sn (б), а также холловской подвижности электронов (в) и дырок (г) в различных образцах п- и р-типа [146]:
концентрация носителей, см-3: '-9-10'7 (n>:J~ j'5'10" <">'• З—1,3-1016 (П); 4—4,3-10® (р); 5—3-Ю16 (р)
484. I
/ • N. .
I~
"-O-^
3 6 3
IO1IWr
г -Ti Pr -Г"
It Г 3 ? \ 5
LlY / \ Б
Pr/ /
Іл /+
V V
/
• Г
і
1,2 1,5
1,8 г ,1 2,4-103/T, K"r
Рис. 22.75. Температурная зависимость сопротивления Zn3P2 в собственной области [163]: Рис. 22.73. Температурная зависимость удельного СО- концентрация носителей возрастает от У к б
противления Mg2Pb для образцов р- типа I158] In(10s р), Ом-см
# — измерения при возрастании температуры образца: О — измерения при уменьшении температуры об'разца
о <
•
Rov
>'4
/
_і I
* а)
Ifi
¦ю3/т, к"
ю'
1D-10' 10
V
? а V
/
/
Я
1,0
1,5 IO1ITI К-1
103
103!т,к'
Рис. 22.74. Температурная зависимость сопротивления Рис. 22.76. Температурная зависимость удельного сопро-(а) и коэффициента Холла (б) различных поликристал- тивления р, коэффициента Холла Rh и подвижности ды-лических образцов MgaAs2 [1601 рок цв в Zn3Pj[165]