Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2023, выпуск 7 » Статья стр. 919
<<<>>>
Определение концентрации электронов проводимости в монокриcталлических образцах n-GaSb по спектрам отражения в дальней инфракрасной области при T=295 K
DOI: 10.21883/OS.2023.07.56126.4318-23
Белов А.Г.1, Молодцова Е.В.1, Кормилицина С.С.1,2, Козлов Р.Ю.1,2, Журавлев Е.О.1,2, Климин С.А. 3, Новикова Н.Н.3, Яковлев В.А.3
1Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности (АО "Гиредмет"), Москва, Россия
2Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Москва, Россия
3Институт спектроскопии РАН, Троицк, Москва, Россия
Email: b9151609271@gmail.com, klimin@isan.troitsk.ru, novik@isan.troitsk.ru, yakovlev@isan.troitsk.ru
Поступила в редакцию: 11 ноября 2022 г.
В окончательной редакции: 1 марта 2023 г.
Принята к печати: 31 мая 2023 г.
Выставление онлайн: 9 августа 2023 г.
PDF версия
Предложен метод раздельного определения концентраций "легких" и "тяжелых" электронов в n-GaSb при T=295 K на основе анализа спектров отражения в дальней инфракрасной области с учетом плазмон-фононного взаимодействия. Построены расчетные градуировочные зависимости, позволяющие определять концентрации "легких" и "тяжелых" электронов по значению характеристического волнового числа, отвечающего частоте высокочастотной смешанной плазмон-фононной моды. Проведены измерения спектров отражения серии образцов n-GaSb с различной проводимостью при комнатной температуре и определены концентрации "легких" и "тяжелых" электронов. На тех же образцах выполнены электрофизические измерения по методу Ван дер Пау при комнатной температуре. Путем сопоставления оптических и холловских данных определены значения отношения подвижностей "легких" и "тяжелых" электронов (параметр b). Такой способ определения значения параметра b использован впервые. Ключевые слова: n-GaSb, концентрация свободных носителей заряда, спектры отражения, плазмон-фононное взаимодействие, метод Ван дер Пау, "легкие" и "тяжелые" электроны.
  1. I.M. Belova, A.G. Belov, V.E. Kanevskii, A.P. Lysenko. Semiconductors, 52 (15), 1942 (2018). DOI: 10.1134/S1063782618150034
  2. T.G. Yugova, A.G. Belov, V.E. Kanevskii, E.I. Kladova, S.N. Knyazev. Modern Electronic Materials, 6 (3), 85 (2020). DOI: 10.3897/j.moem.6.3.64492
  3. T.G. Yugova, A.G. Belov, V.E. Kanevskii, E.I. Kladova, S.N. Knyazev, I.B. Parfent'eva. Modern Electronic Materials, 7 (3), 79 (2021). DOI: 10.3897/j.moem.7.3.76700
  4. O.V.S.N. Murthy, V. Venkataraman. Phys. Status Solidi C, 6, 1505 (2009). DOI: 10.1002/pssc.200881539
  5. D.V. Gulyaev, K.S. Zhuravlev, A.K. Bakarov, A.I. Toropov, D.Yu. Protasov, A.K. Gutakovskii, B.Ya. Ber, D.Yu. Kazantsev. J. Phys. D: Appl. Phys., 49 (9), 095108 (2016). DOI: 10.1088/0022-3727/49/9/095108
  6. J. Antoszewski, G. Umana-Membreno, L. Faraone. J. Electron. Mater., 41, 2816 (2012). DOI: 10.1007/s11664-012-1978-9
  7. I. Vurgaftman, J.R. Meyer, C.A. Hoffman, S. Cho, J.B. Ketterson, L. Faraone, J. Antoszewski, J.R. Lindemuth. J. Electron. Mater., 28, 548 (1999). DOI: 10.1007/s11664-999-0110-2
  8. J.E. Maslar, W.S. Hurst, C.A. Wang. J. Appl. Phys., 103, 013502 (2008). DOI: 10.1063/1.2828147
  9. Патент N 2528995 Российская Федерация, МПК С30В15/02 (2006.01), С30В15/04 (2006.01), С300В29/40 (2006.01). "Способ получения крупногабаритных монокристаллов антимонида галлия" N 2013118771/05; заявл. 24.04.2013. Опубл. 20.09.2014 / Ежлов В.С., Мильвидская А.Г., Молодцова Е.В., Меженный М.В. Заявитель АО "Гиредмет", 8 с
  10. B.B. Varga. Phys. Rev. A, 137, 1896 (1965). DOI: 10.1103/PhysRev.137.A1896
  11. A.A. Kukharskii. Solid State Commun., 13 (11), 1761 (1973). DOI: 10.1016/0038-1098(73)90724-2
  12. Е.А. Виноградов. УФН, 190, 829 (2020). DOI: 10.3367/UFNe.2020.01.038719
  13. В.А. Кизель. Отражение света (Наука, М., 1973)
  14. П. Гроссе. Свободные электроны в твердых телах (Мир, М., 1982)
  15. N. Popova, A.B. Sushkov, S.A. Klimin, E.P. Chukalina, B.Z. Malkin, M. Isobe, Y. Ueda. Phys. Rev. B, 65, 144303 (2002). DOI: 10.1103/PhysRevB.65.144303
  16. Н.Н. Новикова, В.А. Яковлев, С.А. Климин, Т.В. Малин, А.М. Гилинский, К.С. Журавлев. Опт. и спектр., 127 (7), 42 (2019). DOI: 10.21883/OS.2019.07.47929.84-19 [N.N. Novikova, V.A. Yakovlev, S.A. Klimin, T.V. Malin, A.M. Gilinskii, K.S. Zhuravlev. Opt. Spectrosc., 127 (7), 36 (2019). DOI: 10.1134/S0030400X19070208]
  17. S.A. Klimin, A.B. Kuzmenko, M.N. Popova, B.Z. Malkin, I.V. Telegina. Phys. Rev. B, 82, 174425 (2010). DOI: 10.1103/PhysRevB.82.174425
  18. W. Theib. Surf. Sci. Rep., 29 (3-4), 91 (1997). DOI: 10.1016/S0167-5729(96)00012-X
  19. M. Kruger, S. Hilbrich, M. Thonissen et al. Opt. Commun., 146, 309 (1998)
  20. A.B. Kuzmenko. Rev. Sci. Instruments, 76, 083108 (2005)
  21. Е.А. Виноградов. Спектроскопия колебательных состояний квазидвумерных полупроводниковых структур. Автореф. докт. дис. (Ин-т спектроскопии РАН, Троицк, 1982)
  22. GaSb --- Gallium Antimonide. Band structure and carrier concentration. [Электронный ресурс]. URL: https://www.ioffe.ru/SVA/NSM/Semicond/GaSb/bandstr.html
  23. E.O. Kane. J. Phys. Chem. Solids, 1 (4), 249 (1957). DOI: 10.1016/0022-3697(57)90013-6
  24. Ю.И. Равич, Б.А. Ефимова, И.А. Смирнов. Методы исследования полупроводников в применении к халькогенидам свинца PbTe, PbSe, PbS (Наука, М., 1968)
  25. Б.М. Аскеров. Кинетические эффекты в полупроводниках (Наука, М., 1970)
  26. Ю.К. Пожела. Плазма и токовые неустойчивости в полупроводниках (Наука, М., 1977)
  27. О. Маделунг. Физика полупроводниковых соединений элементов III и V групп. Пер. с англ. (Мир, М., 1967). [O. Madelung. Physics of III-V Compounds (Wiley, New York, 1964)]
  28. А.Н. Зайдель. Основы спектрального анализа (Наука, М., 1965), 324 с
  29. Yu.N. Parkhomenko, A.G. Belov, E.V. Molodtsova, R.Yu. Kozlov, S.S. Kormilitsina, E.O. Zhuravlev. Modern Electronic Materials, 8 (4), 165 (2022). DOI: 10.3897/j.moem.8.4.100756
  30. A. Sagar. Phys. Rev., 117 (1), 93 (1960). DOI: 10.1103/PhysRev.117.93
  31. A.J. Strauss. Phys. Rev., 121 (4), 1087 (1961). DOI: 10.1103/PhysRev.121.1087
  32. H.B. Harland, J.C. Woolley. Canad. J. Phys., 44 (11), 2715 (1966). DOI: 10.1139/p66-221
  33. W.M. Becker, A.K. Ramdas, H.Y. Fan. J. Appl. Phys., 32 (10), 2094 (1961). DOI: 10.1063/1.1777023
  34. G.R. Johnson, B.C. Cavenett, T.M. Kerr, P.B. Kirby, C.E.C. Wood. Semicond. Sci. Technol., 3 (12), 1157 (1988). DOI: 10.1088/0268-1242/3/12/002
  35. S. Zwerdling, B. Lax, K.J. Button, L.M. Roth. J. Phys. Chem. Sol., 9, 320 (1959). DOI: 10.1016/0022-3697(59)90109-X
  36. V.W.L. Chin. Solid-State Electronics, 38 (1), 59 (1995). DOI: 10.1016/0038-1101(94)E0063-K
  37. J.E. Maslar, W.S. Hurst, C.A. Wang. J. Appl. Phys., 104 (10), 103521 (2008). DOI: 10.1063/1.3021159

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme