Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Бару В.Г. -> "Влияние облучения на поверхностные свойства полупроводников" -> 23

Влияние облучения на поверхностные свойства полупроводников - Бару В.Г.

Бару В.Г., Волькенштейн Ф.Ф. Влияние облучения на поверхностные свойства полупроводников — М.: Наука, 1978. — 285 c.
Скачать (прямая ссылка): vliyanieoblucheniyanapoverhnostnie1978.pdf
Предыдущая << 1 .. 17 18 19 20 21 22 < 23 > 24 25 26 27 28 29 .. 99 >> Следующая

В заключение этого параграфа остановимся на одном важном следствии,
вытекающем из теории. Как мы видели, фотоадсорбция обусловливается тем,
что при освещении увеличивается содержание на поверхности заряженной
формы хемосорбции, в то время как содержание нейтральной формы под
влиянием освещения не меняется (см. § 6). Заряженная же форма, как это
следует из электронной теории хемосорбции [17, 18] и как мы это особо
отмечали в § 4, может рассматриваться как необратимая форма хемосорбции.
Таким образом, фотоадсорбция должна быть необратимой. После выключения
освещения поверхность достаточно медленно возвращается к равновесному
состоянию, сохраняя на себе достаточно долгое время молекулы,
дополнительно адсорбированные под влиянием освещения. Нагревание ускоряет
этот процесс. Это как раз то, что наблюдается в действительности (см.,
например, [6, 8, 9]) и является весьма характерным для фотоадсорбции.
§ 17. Эффекты "памяти" при фотоадсорбции
Обратимся теперь к вопросу о "памяти" у полупроводника, т. е. к вопросу о
том, насколько долго после прекращения облучения в полупроводнике, и в
частности на его поверхности, сохраняются изменения, вызванные
облучением. Если термин "облучение" понимать здесь в широком смысле, имея
в виду не только электромагнитное освещение (видимый и ультрафиолетовый
свет,
78 СРАВНЕНИЕ ТЕОРИИ С ЭКСПЕРИМЕНТОМ [ГЛ. в
рентгеновы и гамма-лучи), которым мы ограничивались выше, но и облучение
корпускулами (бомбардировка образца нейтронами, протонами, альфа-
частицами, электронами), то ответ на поставленный вопрос оказывается
различным в различных случаях [32, 34]:^|
а) Возможен предельный случай, когда полупроводник, однажды
подвергнутый облучению, запоминает это навсегда. С этим случаем мы часто
встречаемся при облучении тяжелыми частицами, вызывающими ядерные реакции
в полупроводнике. Здесь облучение выступает в роли фактора, обогащающего
полупроводник примесью: на месте регулярных атомов решетки возникают
чужеродные атомы. Это - необратимый процесс. В части III этой книги мы
еще вернемся к этому случаю.
б) Часто мы имеем дело с более общим случаем, когда полупроводник
"помнит" об облучении некоторое время, а затем постепенно "забывает" о
нем. Это - случай, когда облучение, не изменяя химического состава
полупроводника, приводит к возникновению в нем структурных (радиационных)
дефектов, т. е. вызывает дополнительный "беспорядок" в решетке. Этот
процесс также вполне эквивалентен введению в полупроводник примесей,
поскольку на языке физики полупроводников слова "дефект" и "примесь"
являются, как мы знаем, синонимами. Все структурно-чувствительные
свойства полупроводника немедленно откликаются на этот процесс.
Радиационный "беспорядок", возникший при облучении, после прекращения
облучения постепенно рассасывается и при том тем быстрее, чем выше
температура. Таким образом, нагревание представляет собой фактор,
заставляющий полупроводник скорее забыть об облучении. "Примеси",
возникшие в полупроводнике таким путем, с течением времени исчезают. Этим
они отличаются от примесей, возникающих в качестве продуктов ядерных
реакций. Этот случай также будет нами подробно рассмотрен в части III
этой книги.
в) Наконец, в' случае электромагнитного облучения, который нас здесь
особо интересует, когда облучение сводится к непосредственной ионизации,
вызывая появление неравновесных носителей в полупроводнике, но не
приводя, однако, при этом к рождению структурных дефектов и химически
чужеродных примесей, мы имеем дело с еще одним предельным случаем. В этом
случае полупро-
\
§ 17] ЭФФЕКТЫ "ПАМЯТИ" ПРИ ФОТОАДСОРБЦИИ
79
водник помнит об облучении, как правило, пока он находится под
облучением. После прекращения облучения полупроводник быстро, часто
практически мгновенно, возвращается к своему исходному равновесному
состоянию. В ряде случаев, однако, память об облучении сохраняется более
или менее длительное время. Именно с такой "памятью" не тривиального
происхождения (не связанной с возникновением радиационных дефектов) мы
имеем дело при фотоадсорбционном эффекте. Именно она являлась предметом
нашего внимания в предыдущих параграфах.
Возвратимся к некоторым закономерностям, перечисленным в § 2, в которых
проявляется "память", возникающая у поверхности при освещении.
1. После предварительного освещения адсорбционная способность (в
темноте) часто оказывается увеличенной. Эта дополнительная адсорбционная
способность AN, как было показано, дается формулой (13.56), которую мы
здесь приведем еще раз:
AN = ^ZTb 0*2 - !*о) X* {ехр [ - Ъ (t - "")] -
- ехр[- aQ(t - *2)]}, (17.1)
где [см. (13.8) ]
1*2 - (*0 = ([* - (*о){1 -
- ехр [- a{tx - ?(,)]} ехр [- а0(г2 - ^)]. (17.2)
Здесь t0 и tx - моменты соответственно включения и выключения освещения в
вакууме, a t2 (где t2 > t±) - момент впуска газа (начало адсорбции);
остальные обозначения те же, что и в § 13.
Анализируя формулы (17.1) и (17.2), мы приходим к заключению, что
Предыдущая << 1 .. 17 18 19 20 21 22 < 23 > 24 25 26 27 28 29 .. 99 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed