Вышедшие номера
Многофононный захват электронов на состояния вакансий ртути в "широкозонных" слоях HgCdTe
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Госзадание, FFUF-2024-0019
Российский научный фонд, 22-12-00298
Бекин Н.А. 1, Козлов Д.В. 1
1Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
Email: nbekin@ipmras.ru
Поступила в редакцию: 27 октября 2025 г.
В окончательной редакции: 12 ноября 2025 г.
Принята к печати: 12 ноября 2025 г.
Выставление онлайн: 25 декабря 2025 г.

Используя адиабатическое приближение, сделана оценка коэффициента захвата электронов зоны проводимости на уровни A2-2 вакансий ртути в полупроводниках HgCdTe с шириной запрещенной зоны более ~100 мэВ (с долей Cd в растворе x>0.2). Показано, что захват электронов на вакансии существенно подавляется с ростом доли кадмия. Например, низкотемпературный коэффициент захвата уменьшается с ~ 10-8 см3·с-1 при x=0.21 до ~10-12 см3·с-1 при x=0.25. Низкий темп захвата электронов в широкозонных слоях HgCdTe обусловлен главным образом значительной удаленностью уровней вакансии ртути от дна зоны проводимости, а также умеренно слабой электрон-фононной связью локализованных на вакансиях электронов (фактор Хуанга-Рис S<0.5). Ключевые слова: глубокие дефекты, вакансии ртути, HgCdTe, многофононный захват электронов, адиабатическое приближение.
  1. M. Orlita, K. Masztalerz, C. Faugeras, M. Potemski, E.G. Novik, C. Brune, H. Buhmann, L.W. Molenkamp. Phys. Rev. B, 83, 115307 (2011)
  2. B.A. Bernevig, T.L. Hughes, S.-C. Zhang. Science, 314, 1757 (2006)
  3. M. Konig, S. Wiedmann, C. Brune, A. Roth, H. Buhmann, L.W. Molenkamp, X.-L. Qi, S.-C. Zhang. Science, 318, 766 (2007)
  4. M. Orlita, D.M. Basko, M.S. Zholudev, F. Teppe, W. Knap, V.I. Gavrilenko, N.N. Mikhailov, S.A. Dvoretskii, P. Neugebauer, C. Faugeras, A.-L. Barra, G. Martinez, M. Potemski. Nature Physics, 10, 233 (2014)
  5. A. Rogalski. Opto-Electron. Rev., 20, 279 (2012)
  6. S.V. Morozov, V.V. Rumyantsev, M.A. Fadeev, M.S. Zholudev, K.E. Kudryavtsev, A.V. Antonov, A.M. Kadykov, A.A. Dubinov, N.N. Mikhailov, S.A. Dvoretsky, V.I. Gavrilenko. Appl. Phys. Lett., 111, 192101 (2017)
  7. K.E. Kudryavtsev, V.V. Rumyantsev, V.V. Utochkin, M.A. Fadeev, V.Ya. Aleshkin, A.A. Dubinov, M.S. Zholudev, N.N. Mikhailov, S.A. Dvoretskii, V.G. Remesnik, F. Teppe, V.I. Gavrilenko, S.V. Morozov. J. Appl. Phys., 130, 214302 (2021)
  8. W. Shockley, W.T. Read, jr. Phys. Rev., 87, 835 (1952)
  9. R.N. Hall. Phys. Rev., 87, 387 (1952)
  10. Д.В. Козлов, В.В. Румянцев, А.А. Янцер, С.В. Морозов, В.И. Гавриленко. ЖЭТФ, 165 (6), 840 (2024)
  11. D.V. Kozlov, A.V. Ikonnikov, K.A. Mazhukina, S.V. Morozov, V.I. Gavrilenko, N.N. Mikhailov, S.A. Dvoretsky, V.V. Rumyantsev. Semicond. Sci. Technol., 40, 035007 (2025)
  12. В.А. Коварский, Н.Ф. Перельман, И.Ш. Авербух. Многоквантовые процессы (М., Энергоатомиздат, 1985)
  13. Д.В. Козлов, В.В. Румянцев, С.В. Морозов, А.М. Кадыков, М.А. Фадеев, H.-W. Hubers, В.И. Гавриленко. ФТП, 52 (11), 1257 (2018)
  14. I.B. Bersuker. The Jahn-Teller Effect (Cambridge University Press, UK, 2006)
  15. E. Gutsche. Phys. Status Solidi B, 109, 583 (1982)
  16. В.Ф. Гантмахер, И.Б. Левинсон. Рассеяние носителей тока в металлах и полупроводниках (М., Наука, 1984)
  17. Н.А. Бекин, Р.Х. Жукавин, В.В. Цыпленков, В.Н. Шастин. ФТП, 58, 7 (2024)
  18. Д.В. Козлов, В.В. Румянцев, С.В. Морозов, А.М. Кадыков, М.А. Фадеев, H.-W. Hubers, В.И. Гавриленко. ФТП, 52, 1257 (2018)
  19. N.O. Lipari, A. Baldereschi, M.L.W. Thewalt. Solid State Commun., 33, 277 (1980)
  20. S. Adachi. Properties of Group-IV, III-V and II-VI Semiconductors (John Wiley \& Sons, Ltd, 2005)
  21. J.P. Laurenti, J. Camassel, A. Bouhemadou, B. Toulouse, R. Legros, A. Lusson. J. Appl. Phys., 67, 6454 (1990)
  22. Handbook of Mathematical Functions With Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, ed. by M. Abramowitz, I. Stegun. National Bureau of Standards Applied Mathematics Series 55, 1972
  23. В.Н. Абакумов, В.И. Перель, И.Н. Яссиевич. Безызлучательная рекомбинация в полупроводниках (СПб., Изд-во "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова РАН", 1997)