ВПЛИВ ЕЛЕКТРОННОГО ОПРОМІНЕННЯ НА ТЕНЗООПІР МОНОКРИСТАЛІВ n-Ge

S. V. Luniov, A. I. Zimych, M. V. Khvyshchun, V. T. Maslyuk, I. G. Megela

Анотація


В роботі досліджено тензоопір при одновісному тискові вздовж кристалографічних напрямків [100], [110] та [111] для неопромінених та опромінених потоком електронів Ф=5·1015 см-2,з енергією 10 МеВ, монокристалів n-Ge. Наявність тензоопору для неопромінених монокристалів n-Ge пояснюється зменшенням середньої рухливості електронів за рахунок деформаційного перерозподілу електронів між мінімумами зони провідності германію з різною рухливістю. Для опромінених зразків n-Ge питомий опір при збільшенні одновісного тиску зменшується для всіх кристалографічних напрямків. Для більш детального вивчення ефекту тензоопору для опромінених монокристалів n-Ge також проводились вимірювання тензо-холл-ефекту. Були одержані аномальні залежності сталої Холла від одновісного тиску вздовж кристалографічних напрямків [100], [110] та [111]. З аналізу даних залежностей було зроблено висновок, що одержаний ефект теноопору для опромінених монокристалів n-Ge пояснюється, в основному, механізмами змішаної провідності: змінами концентрації електронів в зоні провідності, а дірок у валентній зоні за рахунок зміни енергії іонізації глибокого рівня EV + 0,27 еВ при одновісному тискові. Дослідження тензоопору та тензо-холл-ефекту проводились при кімнатній температурі. Для опромінених монокристалів n-Ge, при одновісному тиску P>0,25 ГПа вздовж кристалографічного напрямку [100], була одержана лінійна залежність тензоопору. Така особливість тензоопору, на відміну від неопромінених зразків, може знайти своє практичне використання для конструювання на основі опроміненого n-Ge тензодатчиків для контролю високих одновісних тисків.

Ключові слова


монокристали n-Ge; радіаційні дефекти; тензоопір; стала Холла; одновісний тиск

Повний текст:

PDF

Посилання


L. S. Smirnov. Voprosyi radiatsionnoy tehnologii poluprovodnikov. Nauka, Novosibirsk 291 s. (1980) (in Russian).

A. G. Buryachenko, G. S. Ranchenko, S. M. Ryabokon. Rezultatyi issledovaniya parametricheskoy nadezhnosti aviatsionnyih datchikov davleniya // Aviatsionnokosmicheskaya tehnika i tehnologiya, 8, s. 240–245 (2013) (in Russian).

E. A. Mokrov, I. N. Barinov. Razrabotka vyisokotemperaturnyih poluprovodnikovyih datchikov davleniya // Priboryi i sistemyi. Upravlenie, kontrol, diagnostika, 1, S. 23-27 (2009) (in Russian).

C. Claes, E. Simoen Germanium-Based Technologies. Elsevir, Oxford 449 p. (2007).

By Shai Levy, Issai Shlimak, David H. et al. Structure and Spatial Distribution of Ge Nanocrystals Subjected to Fast Neutron Irradiation // Nanomater. Nanotechnol, 1(1), pp. 52-57 (2011).

Z. F. Krasilnik, K. E. Kudryavtsev, A. N. Kachemtsev et al. Comparative analysis of radiation effects on the electroluminescence of Si and SiGe/Si(001) heterostructures with selfassembled Islands // Semiconductors, 45(2), pp. 225-229 (2011).

R. A. Andrievski. Nanostructures under extremes // Phys-Usp, 57 (10), pp. 945 -958 (2014).

P. I. Baranskiy, A. V. Fedosov, G. P. Gaydar. Fizichni vlastivosti kristaliv kremniyu ta germaniyu v polyah efektivnogo zovnishnogo vplivu. Nadstir’ya, Lutsk 280 s. (2000) (in Ukrainian).

S. V. Luniov, O. V. Burban, P. F. Nazarchuk, A. I. Zimych. Influence of electron-phonon interaction on piezoresistance of single crystals n-Ge // Journal of Advances in Physics, 7(3), pp. 1931–1938 (2015).

S. V. Luniov, A. I. Zimych, P. F. Nazarchuk, V. T. Maslyuk, I. G. Megela. Radiation defects parameters determination in n-Ge single crystals irradiated by high-energy electrons, Nuclear Physics and Atomic Energy, 17 (1), pp. 47–52 (2016).

J. Fage-Pedersen, A. Nylandsted Larsen and A. Mesli. Irradiation-induced defects in Ge studied by transient spectroscopies // Phys. Rev. B, 62(15), pp. 10116–10125 (2000).

V. P. Markevich, I. D. Hawkins, A. R. Peaker, V. V. Litvinov, L. I. Murin, L. Dobaczewski and J. L. Lindström. Electronic properties of vacancy–oxygen complex in Ge crystals // Applied Physics Letters, 81(10), pp. 1821–1823 (2002).

S. V. Luniov, A. I. Zimych, P. F. Nazarchuk, V. T. Maslyuk, I. G. Megela. Specific features of electron scattering in uniaxially deformed n-Ge single crystals in the presence of radiation defects // Radiation Effects and Defects in Solids, 171 (11), pp. 855–868 (2016).

V. Ya. Duchal, V. N. Ermakov, V. V. Kolomoets. Mehanizmyi tenzoeffektov v n- Ge v oblasti smeshanoy provodimosti. // Fizika i tehnika poluprovodnikov, 20 (10), s. 1902 – 1904 (1986) (in Russian).

A. V. Fedosov, S. A. Fedosov, M. V. Khvyshchun, D. A. Zaharchuk. Osoblivosti pyezooporu germaniyu v oblasti vlasnoyi providnosti // Naukoviy visnik Volinskogo derzhavnogo universitetu imeni Lesi Ukrayinki, 7, s. 26-30 (2001) (in Ukrainian).

A. L. Polyakova. Deformatsiya poluprovodnikov i poluprovodnikovykh priborov. – M., Nauka, 168 s. (1979) (in Russian).

E. V. Kuchis. Galvanomagnitnyie effektyi i metodyi ih issledovaniya. – M., Radio i svyaz, 264 s. (1990) (in Russian).

P. I. Baranskiy, V. P. Duchal, V. V. Kolomoets, V. V. Chernyish. Anizotropiya podvizhnosti i deformatsionnyie potentsialyi valentnoy zonyi germaniya pri silnoy odnoosnoy deformatsii // Fizika i tehnika poluprovodnikov, 20 (11), s. 2112 – 2115 (1986) (in Russian).

Ma, J., Fu, Z., Liu, P. et al. Hole mobility enhancement in uniaxial stressed Ge dependence on stress and transport direction // Sci. China Phys. Mech. Astron, 57, pp. 1860-1865 (2014).




DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2017.1.96441

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2017 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)