Механізми струму в зразках кремнію, легованого дифузією цинку, при T = 300 К

  • Е.С. Арзікулов Самаркандський державний університет імені Шарофа Рашидова, Самарканд, Республіка Узбекистан; Школа матеріалознавства та інженерії Шеньянського аерокосмічного університету, Шеньян, Китай https://orcid.org/0000-0001-9179-3402
  • М. Раджабова Самаркандський державний університет імені Шарофа Рашидова, Самарканд, Республіка Узбекистан
  • Сюе Цуй Школа матеріалознавства та інженерії Шеньянського аерокосмічного університету, Шеньян, Китай
  • Лю Тенг Школа матеріалознавства та інженерії Шеньянського аерокосмічного університету, Шеньян, Китай
  • С.Н. Сраєв Самаркандський державний університет імені Шарофа Рашидова, Самарканд, Республіка Узбекистан
  • Н. Маматкулов Самаркандський державний університет ветеринарної медицини, тваринництва та біотехнологій, Самарканд, Республіка Узбекистан
  • Ш.Дж. Гувондіков Самаркандський державний університет імені Шарофа Рашидова, Самарканд, Республіка Узбекистан
  • Василь О. Пеленович Інститут технологічних наук Уханьського університету, Ухань, Китай; Ключова лабораторія виробництва електроніки та інтеграції упаковки в Хубеї, Уханьський університет, Ухань, Китай https://orcid.org/0000-0001-8663-3543
  • Б. Янг Школа енергетики та машинобудування Уханьського університету, Ухань, Китай
Ключові слова: легований кремній, ВАХ, негативна диференціальна провідність, малорозмірні об’єкти, нанокластери цинку

Анотація

Дана робота присвячена вивченню протікання струму в дифузійно легованих зразках цинкового кремнію в темряві та при освітленні світлом з інтенсивністю в діапазоні від 0,6 до 140 лк і температурі 300 К. При Т = 300 К і в темряві вид ВАХ містив усі ділянки, характерні для напівпровідників з глибокими енергетичними рівнями. Встановлено, що при освітленні світлом вид ВАХ досліджуваних зразків кремнію залежав від величини прикладеної напруги, питомого електричного опору зразків, інтенсивності світла, а їх кількість досягала 6. при цьому спостерігалися лінійні, сублінійні та суперлінійні ділянки, а також точка перемикання (різкий стрибок струму) і області з від’ємною диференціальною провідністю (НДП). Наявність цих характерних ділянок прикладеної напруги та їх характер залежали від інтенсивності світла. Отримані експериментальні дані інтерпретовано при формуванні низькорозмірних об'єктів за участю багатозарядних нанокластерів цинку в об'ємі кремнію. Вони змінили енергетичну зонну структуру монокристалічного кремнію, що вплинуло на процеси генерації-рекомбінації в Si, що призвело до типів ВАХ, які спостерігалися в експерименті.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

C.S. Fuller, and F.J. Morin, Phys. Rev. 105, 379 (1957). https://doi.org/10.1103/PhysRev.105.379

E. Merk, J. Hoyman, and E.E. Haller, Solid State Commun. 72, 851 (1989). https://doi.org/10.1016/0038-1098(89)90412-2

S. Weiss, N. Beckman, and R. Kassing, Appl. Phys. A, 50, 151 (1990). https://doi.org/10.1007/BF00343410

E.U. Arzikulov, M. Radzhabova, Sh.J. Quvondiqov, G. Gulyamov, East Eur. J. Phys. (3), 400 (2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-3-43

T. Abdulmecit, Turk. J. Phys. 44(4), 302 (2020). https://doi.org/10.3906/fiz-2007-11

M.K. Bakhadirkhanov, N.F. Zikrillaev, and E.U. Arzikulov, Tech. Phys. Lett. 17, 1 (1991). (in Russian)

M. Neul, I.V. Sprave, L.K. Diebel, L.G. Zinkl, F. Fuchs, Y. Yamamoto, C. Vedder, et al., Phys. Rev. Materials, 8, 043801 (2024). https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.8.043801

N.F. Zikrillaev, and E.U. Arzikulov, Report. Uzb. Acad. Sci. 11, 27 (1991). (in Russian)

M.A. Lampert, and P. Mark, Current Injection in Solids, (Electrical Science, 1970).

M.C. Ozdemir, O. Sevgili, I. Orak, and A. Turut, Mater. Sci. Semicond. Process. 125, 105629 (2021). https://doi.org/10.1016/j.mssp.2020.105629

S. Boughdachi, Y. Badali, Y. Azizian-Kalandaragh, and S¸ Altindal, J. Elec. Mater. 47, 12 (2018). https://doi.org/10.1007/s11664-018-6593-y

E. Schöll, Nonequilibrium Phase Transitions in Semiconductors. Self-Organisation Induced by Generation and Recombination Processes, (Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo, 1987).

V.E. Lashkarev, A.V. Lyubchenko, and M.K. Sheikman, Nonequilibrium processes in photoconductors, (Nauk. Dumka, Kiev, 1981). (in Russian)

D. Degler, U. Weimar, and N. Barsan, ACS Sens. 4, 2228 (2019). https://doi.org/10.1021/acssensors.9b00975

M. Labed, J.Y. Min, A.B. Slim, N. Sengouga, C.V. Prasad, S. Kyoung, and Y.S. Rim, J. Semicond., 44(7), 072801 (2023). https://doi.org/10.1088/1674-4926/44/7/072801

P. Vivek, J. Chandrasekaran, V. Balasubramani, A. Manimekalai, and T.G.V. Prabhu, Surfaces and Interfaces, 37, 102689 (2023). https://doi.org/10.1016/j.surfin.2023.102689

H. Chouaib, M. Aouassa, and M. Bouabdellaoui, J. Mater. Sci: Mater. Electron. 34, 1815 (2023). https://doi.org/10.1007/s10854-023-11171-6

B.I. Shklovsky, a.nd A.L. Efros, Electronic properties of doped semiconductors, (Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo, 1979)

N.N. Gerasimenko, and Yu.N. Parkhomenko, Silicon - Nanoelectronics Material, (Technosphere, Moscow, 2007) (in Russian)

M.A. Rafiq, J. Semicond. 39, 061002 (2018). https://doi.org/10.1088/1674-4926/39/6/061002

Опубліковано
2024-12-08
Цитовано
Як цитувати
Арзікулов, Е., Раджабова, М., Цуй, С., Тенг, Л., Сраєв, С., Маматкулов, Н., Гувондіков, Ш., Пеленович, В. О., & Янг, Б. (2024). Механізми струму в зразках кремнію, легованого дифузією цинку, при T = 300 К. Східно-європейський фізичний журнал, (4), 305-310. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-4-34