Вышедшие номера
Home » Физика и техника полупроводников » Год 2026, выпуск 5 » Статья стр. 287
<<<>>>
Применение модели Варшни и спектроскопии комбинационного рассеяния света для анализа ударных эффектов в полупроводниках
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation , Federal Subsidies for Scientific Studies, FSSS-2026-0009
Хамзин Э.Х. 1, Нефедов С.А. 1, Артемьев Д.Н. 1
1Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева, Самара, Россия
Email: elkhan.k.khamzin@gmail.com, nef2705@ya.ru, artemyevdn@ssau.ru
Поступила в редакцию: 25 мая 2026 г.
В окончательной редакции: 6 июля 2026 г.
Принята к печати: 21 июля 2026 г.
Выставление онлайн: 1 октября 2026 г.
PDF версия
Рассматривается применение модели Варшни совместно со спектроскопией комбинационного рассеяния света для исследования изменений электрических свойств полупроводниковых пластин под воздействием ударной нагрузки на примере дырочного монокристаллического кремния, легированного бором (сопротивление 10 Ом · см). Спектроскопия комбинационного рассеяния выступает эффективным инструментом регистрации изменений в кристаллической решетке, обеспечивая косвенную оценку вариаций ширины запрещенной зоны, диэлектрической проницаемости, параметра кристаллической решетки и длины ковалентной связи. Описана методика регистрации спектров и интерпретации экспериментальных данных в рамках модели Варшни. Установлены взаимосвязи между колебательными частотами и физическими параметрами материала, демонстрирующие сужение ширины запрещенной зоны, увеличение диэлектрической проницаемости и рост межатомных расстояний при ударно-волновой механической нагрузке. Полученные закономерности указывают на потенциал управления параметрами полупроводников для фотонных, силовых и сенсорных приложений и подтверждают эффективность сочетания спектроскопии комбинационного рассеяния света с моделью Варшни для анализа структурных изменений без привлечения ресурсоемких численных расчетов. Ключевые слова: спектроскопия комбинационного рассеяния света, модель Варшни, твердые полупроводники, ударно-волновая обработка, запрещенная зона, диэлектрическая постоянная, параметр кристаллической решетки, структурные изменения.
  1. D. Naumenko, V. Snitka, M. Duch, N. Torras, J. Esteve. Microelectron. Eng., 98, 488 (2012). DOI: 10.1016/j.mee.2012.07.089
  2. Y. Zhang. Opt. Express, 29 (12), 18923 (2021). DOI: 10.1364/OE.427845
  3. S. Meier. Resonant Raman spectroscopy of semiconductor structures, Diss. (Regensburg, Univ. Regensburg, 2022)
  4. S.X. Hu, B. Militzer, L.A. Collins, K.P. Driver, J.D. Kress. Phys. Rev. B, 94, 094109 (2016). DOI: 10.1103/PhysRevB.94.094109
  5. O. Strickson, E. Artacho. J. Phys.: Condens. Matter, 27, 305401 (2015). DOI: 10.1088/0953-8984/27/30/305401
  6. A. Higginbotham, P.G. Stubley, A.J. Comley, J.H. Eggert, J.M. Foster, D.H. Kalantar, D. McGonegle, S. Patel, L.J. Peacock, S.D. Rothman, R.F. Smith, M.J. Suggit, J.S. Wark. Sci. Rep., 6, 24211 (2016). DOI: 10.1038/srep24211
  7. S. Pandolfi, S.B. Brown, P.G. Stubley, A. Higginbotham, C.A. Bolme, H.J. Lee, B. Nagler, E. Galtier, R.L. Sandberg, W. Yang, W.L. Mao, J.S. Wark, A.E. Gleason. Nature Commun., 13, 5535 (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-33220-0
  8. S. Sun. J. Phys. D: Appl. Phys., 46, 135301 (2013). DOI: 10.1088/0022-3727/46/13/135301
  9. S. Utamuradova. Materials Today Proceedings, 69, 378 (2023). DOI: 10.1016/j.matpr.2023.03.456
  10. X. Wang. Progr. Mater. Sci., 125, 100128 (2022). DOI: 10.1016/j.pmatsci.2021.100128
  11. J. Geurts. Phys. Status Solidi B, 252, 1770 (2015). DOI: 10.1002/pssb.201552312
  12. P.K. Sarswat, S.K. Pandey. Comput. Mater. Sci., 51, 7 (2011). DOI: 10.1016/j.commatsci.2011.05.033
  13. M. Ji, X. Guo, L. Chen. J. Appl. Phys., 122 (8), 085702 (2017). DOI: 10.1063/1.4999645
  14. R. Passler. Phys. Status Solidi B, 248, 1517 (2011). DOI: 10.1002/pssb.201046424
  15. K. Ghosh, A. Singha. IEEE Trans. Electron Dev., 63 (4), 1657 (2016). DOI: 10.1109/TED.2016.2529302
  16. N. Singh. Solid-State Electron., 152, 9 (2019). DOI: 10.1016/j.sse.2018.11.004
  17. N. Ovsyuk, S. Lyapin. Appl. Phys. Lett., 116 (6), 062103 (2020). DOI: 10.1063/1.5134768
  18. S. Zhao, E.N. Hahn, B. Kad, B.A. Remington, C.E. Wehrenberg, E.M. Bringa, M.A. Meyers. Acta Mater., 103, 519 (2016). DOI: 10.1016/j.actamat.2015.09.022
  19. M. Afshar, J. Walia, P. Berini, F. Variola, R. Bhardwaj. J. Raman Spectrosc., 51 (9), 1732 (2020). DOI: 10.1002/jrs.5932
  20. M. Bowden, D.J. Gardiner, D. Wood. J. Micromech. Microeng., 11 (1), 7 (2001). DOI: 10.1088/0960-1317/11/1/302
  21. C. Wang, G.-Y. Wang, H.-M. Zhang, J.-J. Song, C.-D. Yang, Y.-F. Mao, Y.-M. Li, H.-Y. Hu, R.-X. Xuan. Acta Phys. Sin., 61 (4), 047203 (2012). DOI: 10.7498/aps.61.047203
  22. K.-D. Liss, T. d'Almeida, M. Kaiser, R. Hock, A. Magerl, J.F. Eloy. J. Appl. Phys., 106 (4), 044914 (2009). DOI: 10.1063/1.3204968
  23. Hiroaki Kishimura, Hitoshi Matsumoto. J. Appl. Phys., 103 (2), 023505 (2008). https://doi.org/10.1063/1.2830805
  24. E. Anastassakis, A. Cantarero, M. Cardona. Phys. Rev. B, 41, 7529 (1990). DOI: 10.1103/PhysRevB.41.7529
  25. Z. Li, P. Graziosi, N. Neophytos. Phys. Rev. B, 104, 195201 (2021). DOI: 10.1103/PhysRevB.104.195201
  26. Y.P. Varshni. Physica, 34 (1), 149 (1967). DOI: 10.1016/0031-8914(67)90062-6
  27. G.A. Samara. Phys. Rev. B, 27, 3494 (1983). DOI: 10.1103/PhysRevB.27.3494
  28. M. Kadlevcikova, L'. Vanvco, J. Breza, M. Mikolavsek, K. Huvsekova, K. Frohlich, P. Procel, M. Zeman, O. Isabella. Optik, 257, 168869 (2022). DOI: 10.1016/j.ijleo.2022.168869
  29. Y. Sano, K. Oguchi, K. Tsuji, T. Ikeuchi, M. Tagawa. Opt. Express, 33, 41824 (2025). DOI: 10.1364/OE.571558
  30. V.V. Emtsev, V.V. Toporov, G.A. Oganesyan, A.A. Lebedev, D.S. Poloskin. Physica B, 684, 415949 (2024). DOI: 10.1016/j.physb.2024.415949
  31. N. Roisin, M.S. Colla, J.P. Raskin, D. Flandre. J. Mater. Sci.: Mater. Electron., 34, 373 (2023). DOI: 10.1007/s10854-022-09769-3
  32. S. Wang, Y. Zhang. Coatings, 13, 793 (2023). DOI: 10.3390/coatings13040793
  33. O.V. Rambadey, M. Gupta, A. Kumar, P.R. Sagdeo. J. Appl. Phys., 133, 131101 (2023). DOI: 10.1063/5.0145442
  34. B. Liu, J. Kelsall, D.J. Ward, A.P. Jardine. Phys. Rev. Lett., 132, 056202 (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.056202
  35. A. Dhiman, N.S. Lewis, T. Dillard, V. Tomar. In: Mechanical Raman Spectroscopy: Fundamentals and Applications (Elsevier, 2021). DOI: 10.1016/B978-0-12-818278-3.00001-X
  36. C. Schriever, C. Bohley, J. Schilling, R. Wehrspohn. Materials, 5, 889 (2012). DOI: 10.3390/ma5050889

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

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme