Вприближении двухмерной модели атома водорода рассмотрены свойства мелких примесных центров на границе раздела полупроводник n-типа-металл

Вид материала

Документы

Подобный материал:

• Реферат по предмету: Концепции современного естествознания на тему: Квантово− механическая, 42.97kb.
• А. И. Домаков Введение в нанотехнологии, 292.05kb.
• Володимирівна Номінація «Фізика», 210.34kb.
• Темы рефератов по истории и философии науки (история физики), 40.39kb.
• Торсионная модель строения атома резюме по анализу планетарной модели атома, 664.76kb.
• 4. методы получения органических нитросоединений в химической технологии бав, 239.62kb.
• Тема урока: «Фосфор. Строение атома, аллотропия, свойства и применение фосфора», 43.99kb.
• Лекция №5 «Боровская теория водородоподобного атома», 181.56kb.
• Программа-пособие по квантовой механике «Модель атома водорода» Козлов Александр, 35.3kb.
• Временные ряды, 100.85kb.

с.п. тимошенков¹, Е.П. ПРОКОПЬЕВ², В.В. Калугин¹,

И.М. Бритков¹, Ал. С. Тимошенков¹, О.М. Бритков¹,

Ан. С. Тимошенков<sup>1

1</sup>Московский институт электронной техники (технический университет)

²ГНЦ Институт теоретической и экспериментальной физики

им. А.И. Алиханова, Москва


О свойствах мелких примесных центров

на границе раздела полупроводник-металл


В приближении двухмерной модели атома водорода рассмотрены свойства мелких примесных центров на границе раздела полупроводник n-типа-металл.


В [1-3] рассмотривались свойства мелких примесных центров на границе раздела полупроводник n-типа-металл и их влияние на величину барьера Шоттки [4,5]. Было показано, что для примесных донорных атомов основным состоянием является 2р-состояние в силу поверхностных правил отбора () по Левину [1-3], равного нечетному целому числу. При этом трехмерные - состояния таких примесных центров на поверхности раздела полупроводник n-типа-металл не реализуются в силу условий , (внутри полупроводника); внутри металла). Здесь - диэлектрическая проницаемость, - потенциальная энергия электрона в поле примесного центра. При этом на волновые функции накладываются условия (внутри полупроводника); (внутри металла).

По-видимому, однако, трехмерные - состояния на поверхности раздела могут трансформироваться в двухмерные состояния - типа. Их орбиты могут располагаться в плоскости () в приповерхностном слое полупроводника. Для расчета свойств такого рода состояний может быть использована двухмерная модель атома водорода.

В рамках метода эффективной массы волновые функции и собственные значения энергии являются решением уравнения Шредингера:

в двухмерном случае

, (2)

в трехмерном случае

. (3)

Для кремния . Следовательно, энергия связи в трехмерном случае (формула (3)) составляет величину 0,0244 эВ, а в двухмерном (формула (2)) – 0,098 эВ.

При этом поверхностная подвижность в двухмерном случае

, (4)

в то время как в трехмерном случае

. (5)

Отметим, что в некоторых экспериментах температурная зависимость подвижности носителей тока в структурах металл-полупроводник действительно подчиняется закону [5]. Указание на возможность существования рассмотренных выше поверхностных состояний вытекает из исследований и характеристик диода Шоттки [6-8], а также квантового эффекта Холла [9].


Список литературы

1. Levine J.D. // Phys. Rev. A. 1965. Vol.140. P.586-591.
   
2. Прокопьев Е.П. // ФТТ. 1966. Т.8. С.2770-2772.
   
3. Прокопьев Е.П. // Электронная техника. Сер. Микроэлектроника. 1979. Вып.1. С.93-95.
   
4. Ансельм А.И. Введение в теорию полупроводников. М.: Наука, 1978. 616 с.
   
5. Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов. М.: Энергия, 1973. 309 с.
   
6. Батавин В.В. и др. // Электронная техника. Сер. Микроэлектроника. 1974. Вып.5. С.117-123.
   
7. Батавин В.В. и др. // Электронная техника. Сер. Микроэлектроника. 1976. Вып.5. С.66-67.
   
8. Прокопьев Е.П. О поверхностных состояниях на границе раздела полупроводник-металл. М., 1985. 5 с. - Деп. в ЦНИИ “Электроника”. Р-4290.
   
9. Квантовый эффект Холла в твердых телах. Бюлл. иностр. научн. инф. ТАСС. 1983. №37.