Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Рылымдағы дефектілерге көзқарас






Реті жоқ конденсирленген ортадағ ы қ ұ рылымды дефектілердіс Андерсон байқ ағ ан. Оның кейінгі дамуын Мотт, Девис, Стрит, (МДС) Кастнер, Адлер жә не Фринцис(КАФ) жү зеге асырды.

Мотт пен Стрит қ ұ рылымды дефектілер туралы кө зқ арасында атомдардың бір реттілігінде химиялық бұ зылуды қ арастырды. Олрдың айтуы бойынша, бұ л бұ зылулар қ ұ рылымдағ ы дефектілердің D0, D+, D- тү рлеріне алып келеді.

Кері корреляциялық энергияғ а U- байланысты D- D+ зарядталғ ан дефектілердің пайда болуы энергетикалық ү немді. D0 жә не D- дефектілерге мына схема бойынша ыдырайды:

2D0 D+ + D-

Мұ ндай реакция экзотермиялық болады.

Қ ұ рылымды дефектілерге деген кө зқ арасқ а Кастнер, Адлер жә не Фрицще (КАФ) жұ мыстарындағ ы a-Se мысал бола алады. Олар ажыратылмайтын жұ п электрондарды (LP- эл) қ олдана отырып, халькоген атомдарында C+n +C-n ауыспалы валенттігі бар жұ птардың (VAP)пайда болатынын атап айтты жә не C+n , C-n , C0n (мұ ндағ ы С-халькоген атомы) белгілеулерін енгізді. Жоғ арғ ы индекстер дефектінің заряд кү йін, тө менгі индекстер-байланыс санын кө рсетеді. VAP моделіндегі C03 нейтралды дефект, оның ыдырауы:

2 C03 C+3 + C-1

Бұ л реакция энергияның шығ уымен жү ретіндігі кө рсетілген болатын. Осылайша, a-Se-гі қ ұ рылымды меншікті дефект ү ш C+3 жә не бір C-1 валентті байланыстардың зарядталғ ан центрі болады. Мышьяк атомдарымен байланысқ ан қ ұ рылымды дефектінің белгіленуі:

spP+4, pP2-, мұ ндағ ы P- пниктед.

Аморфты мышьяктағ ы негізгі қ ұ рылымды дефектілер нейтралды центр pP20 жә не spP03 болып табылады. Ал бұ л екі центрлердің ара қ атынасындағ ы реакция басқ а қ осымша центрлердің тууына алып келеді:

pP20+ spP03 pP03+ spP+4

КЕДО-гі қ ұ рылымды дефектілерге деген кө зқ арас Ферми дең гейінің орналасуын да тү сіндіріп ө теді, сонымен қ атар фотоқ ұ рылымды ауысу, қ айта қ осу эффекті, фотоиндерцирленген ЭПР т.б.

Айтылғ ан дефектілер энергетикалық жә не қ ұ рылымды диаграммалары 2-суретте кө рсетілген. Фотолюминесценция жә не фотоиндуцирленген ЭПР қ арастырылғ ан модельдерде тек бір-бірімен оқ шауланғ ан заряды бар дефект центрлерімен байланысқ анын атап ө тейік, бірақ Фотолюминесценцияның концентрациясы ~1020 см-3-қ а жететін қ оспағ а сезімтал емес нейттралды дефектілермен байланыста болатынын Хадженсом мен Кастнер жоғ арыда айтты.

Ә ртү рлі ә дістермен алынғ ан шынының қ асиеттерін бө лшектеніп зарядталғ ан байланыстардың жә не ауыспалы валенттігі бар жұ птар моделдері тү сіндіреді. Модельді кө зқ арасқ а сү йене отырып, оң зарядталғ ан қ оспалар дефект центрлерімен бірге теріс зарядтармен конпенсацияланады, нә тижеде Ферми дең гейі ығ ысады. Егер тыйым салынғ ан зонадағ ы меншікті кү йдің тығ ыздығ ын кемітсе, онда КЕДО-ғ ы қ оспағ а сезімталдық артады. Мұ ндай операцияны конпенспация жолымен алуғ а болады, не II немесе III топтағ ы элементтерді енгізу, не ү лкен электр терістілігі бар атомдарды енгізу арқ ылы.

12.2-сурет. Қ ұ рылымдағ ы дефектінің энергетикалық дең гейінің диаграммасы

МДС жә не КАФ модельдері шын мә нінде толығ ымен КЕДО ү шін дұ рыс бола алады. НП(Кристалды емес жартылай ө ткізгіш)-да сыртқ ы кү ш ә серінен орбиталь дефицитті тө ртэлектронды ү ш центрлі байланысы бар квази молекула тү ріндегі нейтралды - диамагнитті дефекті пайда болуы мү мкін.

Қ ұ рылымды дефектілердің модельдері модификациялануы жә не дамуы мү мкін, бірақ кристаллды емес жартылайө ткізгіш теориясының негізгі жетістігі МП-ң электронды қ асиеттері, дефектілер жә не олардың қ ұ рылысы болып табылады, сә йкесінше, бұ л дефектінің концентрациясы мен табиғ атын ө згерте отырып, кристалды емес жартылайө ткізгіштердің электронды қ асиеттерін де ө згертуге болады.

13-Дә ріс

Оптикалық қ асиеттері.

13.1-суретте типтік НДС ү шін спектрлік тә уелділік коэффициенті α жұ тылуы оптикалық жұ тылу шекарасының аумағ ында кө рсетілген. НДС-тегі оптикалық жұ тылу шекарасында экспоненциалдық Урбахтық сипаттама бар жә не ө зіне зонааралық ауысулар (С), экспоненциалдық аймақ В жә не аумақ (А), ә р тү рлі реттелмеген қ ұ рылымдағ ы жұ тылумен байланысты қ осылғ ан.

 

13.1-сурет. Жұ тылу коэффициентінің типтік спектрлік тә уелділігі.

(С) аумағ ында жұ тылу коэффициентінің спектрлік тә уелділігі Тауц формуласымен сипатталады, реттелмеген қ ұ рылымдағ ы ДС зонааралық ауысулар ү шін алынғ ан сипаттамалар, оларда толқ ын векторы k қ ұ рылымның ретсіздігіне байланысты шайылғ ан (размыт):

(13.1)

мұ ндағ ы: - тыйым салынғ ан зонаның оптикалық ені, B - тұ рақ ты ө лшем, фотон энергиясына тә уелді емес, h - Планк тұ рақ тысы.

Урбах классикалық шегіне қ арағ анда, жасалғ ан қ абық шаның тіктігінің экспоненциалдық В аймағ ындағ ы жұ тылуы температурамен ә лсіз байланысқ ан жә не осы аумақ та оптикалық жұ тылу спектрі эмпирикалық тә уелділікпен сипатталады:

(13.2)

Мұ ндағ ы: кейбір тұ рақ ты.

Нақ ты мысал ретінде 13.2-суретте жасалғ ан диэлектрдік қ ұ рылымдар (ЖДҚ) ү шін оптикалық жұ тылу шегінің аумағ ындағ ы жұ тылу коэффициентінің спектрлік тә уелділігі кө рсетілген.

13.2-сурет. Бө лме температурасында орналастырылғ ан қ абық шалардың

оптикалық жұ тылу шегі

Жасалғ ан қ абық шалардың оптикалық қ асиеттерін зерттеуде қ ызығ ушылық бар, бірінішіден, ИҚ спектр аумағ ындағ ы жоғ арғ ы мө лдірлігі жә не ИҚ оптикалық қ ондырғ ыларды қ ұ растыруда қ олданылуы мен ИҚ -талшық ты оптика шарттарына негізделеді.

13.3-суретте жасалғ ан диэлектрдік қ ұ рылымның (ЖДҚ) оптикалық жұ тылу типтік спектрі кө рсетілген, мысалы шынытә різдес а- . Суреттен кө ріп тұ рғ анымыздай, жұ тылу коэффициенті α инфрақ ызыл спектр аумағ ында минималды болады.

13.3-сурет. Оптикалық жұ тылу спектрі а-






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.