Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Бару В.Г. -> "Влияние облучения на поверхностные свойства полупроводников" -> 34

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 .. 28 29 30 31 32 33 < 34 > 35 36 37 38 39 40 .. 99 >> Следующая

рассматривать как макродефект. Если микродефекты несут на себе
электрический заряд, то их скопление представляет собой область объемного
заряда (или - поверхностного заряда, если речь идет о поверхностных
дефектах), электрическое поле которого распространяется достаточно далеко
и накладывается на
110
ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ
ТГЛ. 8
электрические поля других скоплений. В результате полупроводник
оказывается погруженным в неоднородное электрическое поле, характер
которого в значительной мере случаен, отражая технологию каждого данного
образца. Такой полупроводник называется неупорядоченным.
Наличие внутренних электрических полей в полупроводнике имеет свое
отражение в его энергетическом спектре: энергетические зоны оказываются
искривленными, в них появляются впадины и бугры (рис. 29). Впадины
появляются там, где сосредоточены положительно
Рис. 29.
заряженные дефекты. В этих впадинах скопляются электроны, компенсирующие
в большей или меньшей степени положительный заряд дефектов. Бугры в
энергетических зонах свидетельствуют о сосредоточении отрицательно
заряженных дефектов. На этих буграх скопляются дырки, экранирующие заряд
дефектов.
Сложный рельеф энергетических зон имеет свои специфические последствия.
При наложении внешней разности потенциалов траектория носителя (электрона
или дырки) оказывается не прямой, соединяющей электроды, как в случае
идеальной решетки, а извилистой кривой, огибающей потенциальные пороги.
При этом электрон движется не по дну зоны проводимости (а дырка - не под
потолком валентной зоны), как это имеет место в однородном
полупроводнике, а по некоторому "уровню протекания", представляющему
собой наднизшее значение - энергии.
§24]
"НЕУПОРЯДОЧЕННЫЙ" ПОЛУПРОВОДНИК 111
при котором извилистая траектория от электрода к электроду непрерывна. На
рис. 29, соответствующем однородной модели кристалла, "уровни протекания"
для электрона и для дырки изображены прямыми ВВ и В'В' соответственно.
"Уровень протекания" для электрона в различных местах кристалла находится
на различной высоте над дном зоны проводимости, а "уровень протекания"
для дырки - на различной глубине под потолком валентной зоны. Это
озпачает, что эффективная масса носителей тока меняется по мере их
перемещения по кристаллу.
Искривление энергетических зон внутри и на поверхности полупроводника
приводит также к тому, что положение уровня Ферми, которое будем по-
прежнему характеризовать расстоянием е (см. § 23), оказывается функцией
координат:
е = г(х, у, z).
Условимся считать, что кристалл занимает полупространство х ^ 0 так, что
ось х-оъ направлена нормально поверхности вглубь кристалла, а оси у и z
лежат в плоскости поверхности. Для поверхности будем иметь:
е" = гв{у, г) = е(0, у, z).
Это означает, что всякое свойство поверхности, которое определяется
уровнем Ферми, оказывается теперь функцией у и z, т. е. меняется при
перемещении по поверхности. На языке теории адсорбции такая поверхность
называется неоднородной в отношении этого свойства. На языке теории
полупроводников такая поверхность, находящаяся в неоднородном
электрическом ноле, созданном скоплениями дефектов, называется
неупорядоченной поверхностью.
Примером свойства, зависящего от е, является адсорбционная способность
поверхности, характеризующаяся числом газовых молекул, удерживаемых при
равновесии с газовой фазой па единице поверхности при заданных давлении и
температуре. В случае неупорядоченной поверхности адсорбционная
способность оказывается различной на различных ее участках.
Другим примером может служить механизм хемосорб-ционной связи,
привязывающей хемосорбированную частицу к поверхности полупроводника.
Обратимся к рис. 29,
112
ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ
[ГЛ. 8
на котором уровни А и D представляют собой акцепторные и донорные уровни
хемосорбированных частиц данного определенного сорта, а уровень СС
расположен посредине между ними; локальные биографические уровни,
обусловливающие изгиб энергетических зон, па рис. 29' не изображены.
Предположим, что на участке, обозначенном цифрой I, уровень СС лежит
значительно ниже уровня Ферми FF, па участке II - значительно выше него,
а на участке III - близко к нему. В этом случае на участке I практически
все частицы связаны с поверхностью "прочной" акцепторной связью, а на
участке II - "прочной" донорной связью, тогда как частицы,
хемосорбированные на участке III, находятся почти все в состоянии
"слабой" связи с поверхностью (см. § 4 и рис. 2). Если, например, речь
идет о молекулах С02, то на этих трех участках поверхности осуществляются
три различные формы хемосорбции молекул С02, изображенные па рис. 20, в,
б, а. Таким образом, имеются различные участки поверхности, на которых
одни и те же хемосорбированные частицы обладают различными свойствами.
Третьим примером является каталитическая активность поверхности. Участки,
отличающиеся значением es, характеризуются различной каталитической
Предыдущая << 1 .. 28 29 30 31 32 33 < 34 > 35 36 37 38 39 40 .. 99 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed