Запрещенная зона измерение

Измерения электропроводности в среде за ударной волной позволяют получить важный физический параметр — ширину запрещенной зоны. [c.41]

Особую ценность имеют измерения зависимости постоянной Холла от температуры. Они позволяют установить температурную зависимость концентрации носителей заряда, а в совокупности с измерениями удельной электропроводности — температурную зависимость подвижности. По температурной зависимости. концентрации или постоянной Холла в области слабой ионизации примеси можно определить энергию ионизации примеси р, а в области собственной проводимости — ширину запрещенной зоны Eg. На рис. 9.5 показана зависимость от температуры концентрации но-268 [c.268]

Для реального прямозонного монокристалла край поглощения описывается экспоненциальной зависимостью а = ao[hiy/huo) и смещается в область меньших энергий при увеличении температуры быстрее, чем изменяется ширина запрещенной зоны [5.3]. По этой причине перед проведением термометрических работ нужна калибровка, т. е. измерение температурной зависимости R 9) или Т(в) на специальном стенде. [c.113]

В течение последних десятилетий в оптике и спектроскопии существовали отчетливые возможности создания новых методов термометрии, основанных на активном зондировании твердых тел световым пучком для измерения температурно-зависимых параметров, например, ширины запрещенной зоны кристалла, действительной и мнимой частей комплексного показателя преломления, времени затухания флуоресценции, отношения интенсивностей стоксовой и антистоксовой компонент рассеянного излучения. [c.195]

В отличие от кремния германий обладает меньшей шириной запрещенной зоны (0,72 эв) и большей подвижностью электронов и дырок. Применяется главным образом для изготовления диодов и триодов, используемых в радиоэлектронной аппаратуре, а также датчиков Холла, для измерения напряженности магнитного поля, токов и мощности в электронной технике используется для изготовления фототранзисторов и фоторезисторов, оптических фильтров, модуляторов света, изготовления счетчиков ядерных частиц. [c.243]

Влияние температуры термообработки на удельное электросопротивление пирографита р о было исследовано на тех же образцах, которые использовались при измерении коэффициента теплопроводности. Удельное электросопротивление в направлении оси с р было определено на образцах, подвергнутых термообработке при Т = 2900° С. Полученные результаты представлены на рис. 7 и 8. С ростом температуры термообработки уменьшается удельное электросопротивление пирографита в обоих направлениях. По мере улучшения структуры при термообработке уменьшается и, наконец, исчезает ширина запрещенной зоны для проводимости [c.77]

Рис.6.6. а) Зонная схема структуры 51-5102. Потолок валентной зоны полупроводника и диэлектрика rf и, соответственно, дно зоны проводимости ( и с )- Пунктиром показаны "хвосты" локализованных состояний в запрещенной зоне 5Ю2. ф Спектры оптического заряжения поверхности образцов 51-470 (1-3) и 51-570 (4 и 5) при температуре измерений (Г, К) 370 (1), 290 (2), 210 (3), 400 (4) и 300 (5) [26] [c.187]

Наиболее точные значения ширины запрещенной зоны полу-,чены из измерений оптического поглощения. Если край области [c.381]

Для любой зонной структуры можно провести вычисление эффективных масс, если мы только знаем или приближенно вычислим волновые функции других зон. Часто можно даже просто оценить величину эффективной массы, зная лишь порядок величины матричных элементов и воспользовавшись экспериментально измеренными значениями запрещенной зоны. [c.162]

Элементарная ячейка см. Примитивная ячейка Условная элементарная ячейка Энергетическая зона I 147. См. также Запрещенная зона Плотность уровней Ширина зоны Энергетическая щель (в нормальных материалах) см. Запрещенная зона Энергетическая щель (в сверхпроводящих материалах) II 341 и затухание звука II 350, 351 измеренные значения II 359 и магнитные примеси II 341 (с) и поглощение электромагнитной энергии [c.416]

Эти модели еще недостаточно точно специализированы, чтобы их можно было рассматривать здесь вне связи с конкретными системами, для описания которых они предложены. Однако ряд теоретических построений в физике неупорядоченных систем был посвящен изучению распространения электронов или волн в случайной среде-, при этом аналитические характеристики последней определялись скорее из соображений математического удобства, а не в связи с какой-либо конкретной структурной моделью. Физическое или геометрическое значение этих характеристик разъясняется довольно редко, так что ценность выводов о локализации электронов, значениях ширины запрещенной зоны и т. д. оказывается проблематичной. По этой причине в настоящей главе мы вкратце остановимся на статистических характеристиках случайной функции (К) в пространстве К одного, двух или трех измерений и покажем, чем обусловлены некоторые геометрические ее свойства. Пусть К есть вектор координат на плоскости. Тогда функция (К) определяет высоту случайной поверхности-. [c.135]

В записи выражения (4. 40) уро>вень Ферми проходит приблизительно посередине запрещенной зоны, при этом предполагается, что доминирз ющим является рассеяние носителей заряда на акустических колебаниях решетки, т. е. г = 0. Измерение только полярности термо-эдс в области собственной проводимости уже позволяет определить, величина Ь = рп/цр больше или меньше единицы. А снятие температурной зависимости термо-эдс в собственной области (при известной ширине запрещенной зоны АЕ) позволяет получить оценку отношения подвижностей электрона и дырки (см. формулу (4.40)). [c.142]

В технике измерения электрофизических параметров полупроводников термоэлектрический эффект используется для определения преобладающего типа проводимости (по знаку т ермо-э. д. с.) и ширины запрещенной зоны [по формуле (9.18)1. [c.263]

Использование когерентного излучателя в осветителе интро-скопа позволило осуществить контроль равнотолщинности плоскопараллельных пластин из оптических материалов, непрозрачных в видимой и ближней ИК области спектра. К такого рода материалам относится обширный класс полупроводниковых соединений с небольшой шириной запрещенной зоны, в частности германий, широко применяемый для изготовления оптических элементов мощных ИК лазеров. Так как плоскостность оптических поверхностей выполняется и контролируется с высокой точностью, то предлагаемый способ может быть использован для контроля клиновидности плоскопаралл л )НЬ1Х пластин. Измерение клино- [c.187]

В центре каждой запрещенной зоны период слоистой среды приблизительно равен целому числу световых длин волн. Поскольку при последовательных отражениях от соседних границ раздела свет оказывается сфазированным и, следовательно, интерферирует конструктивно, световые волны будут сильно отражаться. Это явление аналогично брэгговскому отражению рентгеновских лучей от кристаллических плоскостей. Такая высокая отражательная способность была продемонстрирована на брэгговском отражателе, изготовленном из чередующихся слоев GaAs и Alg jGao As, выращенных на подложке из GaAs методом эпитаксии из молекулярных пучков (рис. 6.9, а). Измеренный коэффициент отражения представлен на рис. 6.9, в и хорошо согласуется с теорией [3]. [c.195]

Впервые акустические колебания с периодом, меньшим 100 ПС, были зарегистрированы в [77]. Для возбуждения и регистрации акустических волн в аморфных пленках SiOa и АзгТез использовались пикосекундные оптические импульсы (т = 1 пс) с энергией кванта hv = =2 эВ, следовавшие с большой частотой повторения Vn=0,5 МГц. Импульсы возбуждающей последовательности имели энергию нДж, зондирующие — примерно на два порядка меньшую. Эксперимент заключался в измерении прохождения через пленку и отражения зондирующих импульсов в зависимости от их задержки по отношению к возбуждающим. На фоне монотонно уменьшающегося сигнала, вызванного фотовозбуждением носителей и их релаксацией, наблюдались затухающие осцилляции коэффициентов отражения и прохождения Тпр света, связанные с модуляцией зонной структуры пленок возбужденными в них акустическими волнами (рис. 3.35). Например, сужение ширины запрещенной зоны в аморфных полупроводниках при акустической деформации вызывает увеличение поглощения зондирующего излучения и соответственно уменьшение пропускания пленки. Экспе- [c.163]

Если имеется несколько типов дефектов, энергетические уровни которых находятся в запрещенной зоне на разной г,чубине, на зависимости j L ) обнаруживаются несколько вертикальных участков, каждый из которых позволяет определить как концентрацию, так и глубину залегания соответствующих уровней. Если же энергетические уровни распределены в некотором интервале в запрещенной зоне, то участок 3 на рис. 2.3,а будет иметь вид не вертикальной, а пологой линии, по углу наклона которой можно найти функцию распределения уровней прилипания по энергиям. Данные об энергетических характеристиках дефектов важны при разработке новых диэлектрических и полупроводниковых материалов, предназначенных для использования в приборах электронной техники. Описанная выше методика по сравнительно несложны.м электрическим измерениям позволяет судить о микроскопической структуре кристаллов [9]. [c.49]

Изменение поглощающих свойств полупроводниковых материалов в области края межзонных оптических переходов при нагревании известно давно. В курсе общей физики [5.1] обсуждается оптическое явление, на основе которого можно разработать метод бесконтактного измерения температуры слой иодида ртути HgI2 на отражающей подложке при нагревании изменяет свой цвет от желтого до красного. Соединение HgI2 является полупроводником с шириной запрещенной зоны g 2,4 эВ (что соответствует длине волны примерно 517 нм, относящейся к зеленому диапазону видимого спектра), которая изменяется с температурой как (1Е /(1в —10 эВ/К [5.2]. [c.109]

Измерение температуры полупроводниковой пластинки путем регистрации спектров отражения или пропускания света удобнее всего проводить в области края собственного поглощения. Для слаболегированных кристаллов наиболее существенные температурные изменения в регистрируемых спектрах происходят именно в этой области. Зарегистрировав спектр Т[ ) или Я(Л), можно рассчитать коэффициент поглощения (Л) и определить ширину запрещенной зоны кристалла, связанную с температурой известным образом. Оптическая схема включает перестраиваемый по спектру источник излучения (например, лазер на красителях или нелазерный источник сплошного спектра и монохроматор). [c.114]

Диапазон измеряемых температур. Для широкозонных кристаллов (ЫР и т. д.) и стекол верхний температурный предел, вероятно, обусловлен разрушением (плавлением и т. д.) материала. Для полупроводников с шириной запрещенной зоны Eg 1 эВ верхний предел связан с увеличением поглощения света и, вследствие этого, падением контраста интерферограммы до неразличимого уровня (см. рис. 6.10). Предельно допустимыми для измерений будем считать такие температуры, при которых чувствительность 5 уменьшается до минимальной величины, еще позволящей различать осцилляции интенсивности света на интерферограмме. Например, условимся считать, что при уменьшении контраста интерферограммы до 0,001 измерение становится невозможным. [c.163]

В табашце приведены основные физические параметры твердых растворов Аз 5Ь 51, Удельное сопротивление f кристаллов твердах растворов, измеренное с учетом а. д. с. поляризации, отличается незначительно. Положение максимума фототока Лтах ° увеличением процентного содержания мышьяка сдвигается в сторону больших длин волн, а ширина запрещенной зоны увеличивается. Исследова- [c.131]

С увеличением процентного содержания мышьяка удельное сопротивление увеличивается почти на 3 порядка. Фоточувствигельными оказались только образцы с 50- и 60%-ным содержанием мышьяка, а положение максимума фототока смещалось в сторону коротких длин волн. Оптические измерения дали возможность определить значение ширины запрещенной зоны лЕ . Плотность И и температура размягченияТс , стекол с величенивм процентного содержания мышьяка уменьшались. [c.131]

В отсутствие надежной теории края поглощения приходится использовать относительно грубый метод определения зависимости ширины запрещенной зоны от температуры, такой, как определение значения со, при котором а принимает некоторое заданное значение (для этой цели часто используется а = = 1000 СМ ). Применяя эту процедуру, Эдмонд [73] получил температурную зависимость ширины запрещенной зоны Ео. Она падает от значения - 2 эВ при низких температурах (в стеклообразном состоянии) до почти нулевых значений при температурах 600°С. Величина —dE Idt довольно большая ( 1,6Х XlO-3 эВ/град), и это находится в согласии с информацией, получаемой из измерений явлений переноса. Эта величина на порядок больше типичных значений, наблюдаемых в кристаллических твердых телах, но аналогичные большие значения [c.119]

В дополнение к информации о запрещенной зоне оптические измерения являются возможным средством получения информации о типах химической связи. В стеклообразном АзгЗез наблюдались линии инфракрасного поглощения, которые сохранялись при переходе в область температур, соответствующих жидкому состоянию. Эти линии внезапно исчезали при температурах на 120°С выше температуры затвердевания, и этот факт принимали за указание на разрушение сети ковалентных связей в узком интервале температур [236]. Конечно, линии поглс>шения могут наблюдаться лишь в жидкостях с высоким сопротивлением. В жидкостях с высоким сопротивлением можно изучать также комбинационное рассеяние света информация о молекулярных колебаниях была получена для AS2S3 [92] и АзгЗез [93]. [c.121]

Федоров и Мачуев [90] провели измерения х(Т ) для ТЬТе и обнаружили, что значения х/аГ в 2—3 раза больше Wo. Они предположили, что Хг дает вклад в х в дополнение к Хщ главным образом потому, что принятая ими ширина запрещенной зоны слишком велика, чтобы получалось требуемое значение Хт. Значение ширины запрещенной зоны они, по-видимому, вывели из энергии активации а, но энергия активации — это значение ширины запрещенной зоны, экстраполированное к 7" = О, а-в действительности при температурах, при которых проводится эксперимент, запрещенная зона очень мала. Поскольку для ТЬТе значения и Л С сравнимы, теоретическая модель сим- [c.168]

Проведенные Эдвардсом кластерные расчеты энергетических положений рй-центров в запрещенной зоне кремния Efs для всех трех видов зарядового состояния (А, Б тл В на рис.5.3), показали, что величина Efs зависит от гидростатического давления на образец (-1,7 мэВ-кбар )- Измерения энергетического спектра БС, проведенные Джонсоном с сотр. методом РСГУ, подтвердили это предсказание. С ростом давления (30-80 кбар) уровни р -центров опускались к потолку валентной зоны кремния. При высоких давлениях теория предсказывает зависимость темпа захвата на БС от поляризации спина электронов — спин-зависящий сигнал РСГУ. Для некоторых поверхностей соединений А В следует ожидать обратной зависимости от давления — смещение уровней к дну зоны проводимости. Совершенно не исключено, что отмеченные, например, на рис. 6.15 и 6.16 плавные сдвиги в спектрах БС при термообработках, адсорбции и других воздействиях в какой-то мере связаны с изменением поля деформаций на межфаз- [c.205]

НОГО полупроводника с равной 2Лд запрещенной зоной. Первые прямые эксперименты по наблюдению сверхпроводящей энергетической щели были проведены с помощью измерения соответствующего края инфракрасного поглощения [16]. [c.571]

Ширина запрещенной зоны в GaAs, равная 1,35 эв, больше энергии кванта излучения неодимового лазера, равной 1,17 эв. В этом случае, воспользовавшись соотношением (4.15), нелинейную восприимчивость можно также измерить по генерации гармоники в объеме. Оба метода дают согласующиеся результаты, но измерения по методу отражения оказываются в 2—3 раза более точными. Большая неопределенность результатов измерения восприимчивости по генерации гармоники в объеме вызвана неопределенностью значений комплексного линейного показателя преломления. В выражение (4.15) для интенсивности гармоники входит разность этих величин, взятых на частотах со и 2(о. Указанное обстоятельство ограничивает точность такого метода. [c.219]

В самой последней работе по измерению работы выхода элементарных полупроводников, работе Зандберга и Палеева [143] по кремнию, был использован метод положительной поверхностной ионизации, до этого к таким материалам не применявшийся. Как сказано в 2, п. 5, применимость этого метода, или, другими словами, применимость уравнения Саха—Ленгмюра для расчета поверхностной ионизации полупроводника, зависит от нескольких факторов, причем самым важным является взаимное расположение валентного уровня атома, меняющегося при приближении к поверхности, и разрешенных зон в полупроводнике. Если модифицированный валентный уровень попадает в разрешенную зону, то возможен изоэнергетический переход и степень ионизации удовлетворяет уравнению Саха—Ленгмюра. Если валентный уровень попадает в запрещенную зону, то уравнение Саха—Ленгмюра может не удовлетворяться, и похоже, что фактически оно совершенно не удовлетворяется. [c.286]

При изучении оптических свойств халькогенидов свинца широко используется отражательная методика. Эвери [39] определил коэффициент поглощения, измеряя отражение поляризованного света. Точность таких измерений будет максимальной при условии, если мнимая часть комплексной диэлектрической проницаемости значительно больше действительной части. Это условие выполняется в области, где коэффициент поглощения более или равен 10 см т. е. далеко за краем полосы собственного поглощения. Скэнлон провел прямые измерения коэффициента поглощения, используя полированные монокристаллы микронной толщины [40, 41]. Из-за малых размеров образцов потребовалось применение инфракрасного микроскопа. Из этих данных им были получены значения ширины запрещенной зоны для прямых и непрямых переходов. Оказалось, что во всех случаях значения для непрямых переходов были меньше, чем для прямых. Это было объяснено поглощением с участием фононов, поскольку измерения проводились при комнатной температуре, существенно превышающей дебаевскую температуру для этих соединений. [c.332]

Зависимость ширины запреш,енной зоны от состава РЬ1-л 5пл Те была получена из данных по излучению гомолазеров [117]. Результаты этих измерений показаны на рис. 5.7.4. Как следует из теоретической зонной модели для РЬ1 л 5пл Те [И8], запрещенная зона сначала уменьшается с увеличением х, так как валентная зона и зона проводимости д- приближаются друг к другу. При каком-то промежуточном составе проходит через нуль, происходит инверсия зон, зоной проводимости становится 1д+, валентной зоной—при дальнейшем увеличении X начинает увеличиваться. Экстраполяция данных рис. 5.7.4 для зависимости Е от состава показывает, что в РЬ, л 5пл Те Е приближается к нулю при х 0,35. Зависимость Eg от состава при 12 К для х < 0,35 может быть представлена в виде [102] [c.77]

На рис. 7.12.2, а показан спектр генерации этого РОС-лазера. Нижний спектр снят при токе 1,1 /пор, а верхний — при токе 1,5/пор. На рис. 7.12.2,6 для сравнения приведены спектры лазера с плоским резонатором, сделанным из того же самого материала. Сравнение показывает, что РОС-лазер обладает селективностью по длине волны. Также видно, что длина волны генерации остается постоянной при изменении уровня накачки. Излучательные свойства этого РОС-лазера, а также лазера с плоским резонатором для рабочих температур между 150 и 400 К приведены на рис. 7.12.3. Показаны температурные зависимости как длины волны генерации, так и пороговой плотности тока. В этом интервале температур наблюдаются две поперечные ТЕ-моды и одна ТМ-волна. Между 300 и 360 К в диоде наблюдалась генерация в основной поперечной (т = 0) ТЕ-моде, при этом / ор был приблизительно на 20% больше, чем в лазере с зеркалами, полученными скалыванием. Минималь-ное значение /пор составляло 3,4 кА/см при 320 К. Рассогласование между брэгговской частотой и спектром усиления приводит к быстрому возрастанию /пор ниже 700 и выше 360 К. Рис. 7.12.3 ясно показывает, что в лазере с плоским резонатором сдвиг длины золны генерации с температурой происходит гораздо быстрее, чем в РОС-лазере. Излучение лазера с плоским резонатором следит за температурной зависимостью ширины запрещенной зоны, а длина волны генерации РОС-лазе-ра — за более слабой температурной зависимостью показателя преломления. Спектральные измерения с высоким разрешением показали, что спектральная ширина единственной продольной [c.304]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...