Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Бонч-Бруевич В.Л. -> "Электронная теория неупорядоченных полупроводников" -> 4

Электронная теория неупорядоченных полупроводников - Бонч-Бруевич В.Л.

Бонч-Бруевич В.Л., Звягин И.П., Кайпер Р., Миронов А.Г. Электронная теория неупорядоченных полупроводников — М.: Наука, 1981. — 385 c.
Скачать (прямая ссылка): elektronnayateoriyaneuporyadochennih1981.pdf
Предыдущая << 1 .. 2 3 < 4 > 5 6 7 8 9 10 .. 149 >> Следующая

обусловленное взаимодействием электронов с атомами заряженной примеси,
убывает с уменьшением ее концентрации. Следовательно, заведомо существует
область, в которой
При выполнении неравенств (1.1а) и (1.16) влиянием нарушений дальнего
порядка на энергетический спектр свободных электронов и дырок можно
пренебречь. Роль нарушений дальнего порядка сводится при этом только: а)
к рассеянию свободно движущихся носителей заряда (т. е. к созданию
конечного электрического сопротивления вещества), б) к возможному
образованию "примесной" области спектра - локальных электронных
(дырочных) уровней, связанных с атомами примеси, или примесных зон.
Удобно несколько сузить данное выше определение, не включая указанные
только что системы в число неупорядоченных. Тем не менее типы последних
оказываются довольно разнообразными. Отметим основные из них.
1) Жидкости. Нарушения дальнего порядка здесь обусловлены тепловым
движением атомов и молекул. Заметим, что эти отклонения, будучи связаны
со случайностями теплового движения, носят нерегулярный характер. Как
обычно в теории жидкостей, их удобно описывать статистическим путем.
2) Аморфные и стеклообразные вещества. Нарушения дальнего порядка
здесь носят в основном "биографический" характер: они могут быть
обусловлены как специальным типом структуры (см. ниже, § 2), так и
пространственными флуктуациями в расположении атомов, возникшими в
процессе приготовления материала. Заметим, что эти нарушения могут быть
различны - и притом статистически различны - в разных частях образца. Как
и в случае жидкости, их следует описывать статистическим путем.
3) Сильно легированные полупроводники. Нарушения дальнего порядка
обусловлены хаотическим расположением примесных атомов, причем критерий
(1.1а) (или (1.16)) не выполняется. Заметим, что разность между полной
потенциальной энергией носителя заряда и ее значением в беспримесном
кристалле определяется здесь координатами всех атомов примеси. Очевидно,
эта величина, по сути дела, случайная, и описывать ее можно только
статистически.
4) Поверхность полупроводника (даже близкого к идеальному в объеме).
Нарушения дальнего порядка связаны здесь как с возможными структурными
дефектами самой поверхности,
или
Д ?<7\
Д E<^F
(1.1а)
(1.16)
I I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕУПОРЯДОЧЕННОП СИСТЕМЫ. ПРИМЕРЫ
так и с беспорядочно расположенными на ней адсорбированными атомами или
молекулами. В известном смысле это есть двумерный аналог сильно
легированного полупроводника. Замечание о случайном характере
потенциальной энергии носителя заряда в полной мере справедливо и здесь.
5) Неупорядоченные сплавы - металлические и полупроводниковые. В этом
случае нарушения дальнего порядка обусловлены тем, что с конечной
вероятностью в данном узле решетки окажется атом любой из компонент
сплава. По самой сути дела этот эффект можно описывать только
статистическим путем.
6) Кристаллы, в элементарных ячейках которых имеется больше мест,
нежели атомов (например, бор). Нарушения дальнего порядка связаны с
вероятностным характером распределения атомов по узлам ячейки. По этой
причине потенциальная энергия носителя заряда здесь, как и в предыдущих
примерах, оказывается случайной функцией координат.
7) Кристаллы с большими значениями максвелловского времени релаксации.
Нарушения дальнего порядка в этих веществах обусловлены электрическим
полем флуктуационного происхождения. Как известно, в условиях
термодинамического равновесия длинноволновые флуктуации объемной
плотности заряда и напряженности электрического поля экспоненциально
затухают со временем, причем характерная константа затухания
(максвелловское время релаксации) дается выражением
Здесь е и ai суть, соответственно, вещественные части диэлектрической
проницаемости и электропроводности образца на частоте (мы
ограничиваемся для простоты кубическими кри-
сталлами, когда величины е и ai суть скаляры). Может случиться, что время
хм значительно превосходит характерное время, фигурирующее в той или иной
задаче (так, при изучении движения свободных носителей заряда это есть
время свободного пробега). Тогда флуктуационное поле можно рассматривать
как статическое, и мы приходим к системе, неупорядоченной в указанном
выше смысле. Заметим, что - по самой сути дела - вид потенциальной
энергии носителя заряда во флук-туационном поле задается только
статистическим путем.
8) Кристаллы, в которых происходит усиление низкочастотных звуковых
волн с беспорядочными амплитудами и фазами. Нарушения дальнего порядка
здесь обусловлены взаимодействием носителей заряда со звуком. В
гомеополярных кристаллах, равно как и в ряде не вполне полярных
соединений (типа AIUBV и др.), энергия взаимодействия электронов с
фононами в условиях, близких к термодинамическому равновесию, в среднем
12
ГЛ. Т. ВВЕДЕНИЕ
невелика [1]. Хорошо известно, однако [2], что при пропускании через
образец достаточно сильного электрического тока может иметь место
Предыдущая << 1 .. 2 3 < 4 > 5 6 7 8 9 10 .. 149 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed