No abstract

Piezoresistance of uniaxially deformed along the crystallographic direction [100] single crystals n-Ge for different fixed temperatures has been investigated. Presence of the significant piezoresistance for given conditions of the experiment is explained by increase in the effective mass and decrease in the relaxation time for electrons at the expense of the inversion of (L1-∆1) type of an absolute minimum in n-Ge. Temperature dependencies of resistivity for undeformed (L1model of conduction band) and deformed under uniaxial pressureP=3 GPа (∆1model of conduction band) single crystals n-Ge are obtained. Resistivity for undeformed single crystals n-Ge is changed according to the law ρ~T1.66. Resistivity for uniaxially deformed single crystals n-Ge is changed as ρ~T1.53. The given dependencies show that for L1 model of the conduction band in contrast to ∆1model one must equally with intravalley scattering of electrons on acoustic phonons take into account scattering of electrons on optical and intervalley phonons. Therefore reduction of the magnitude piezoresistance  n-Ge with the increasing temperature is associated with “turning-off” at the expense of the inversion of (L1-Δ1) type of absolute minimum under uniaxial pressure P>2.7 GPа mechanism for scattering of electrons on intervalley and optical phonons. Comparison of results of theoretical calculations with relevant experimental data shows that peculiarities of piezoresistance n-Ge under uniaxial pressures  1.6<P<2.7 GPа for (L1-Δ1) model of conduction  band  n-Ge can be described only taking into account nonequivalent intervalley scattering of electrons between the minima L1 and Δ1.

Інститут електронної фізики НАН України, Ужгород ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ РАДІАЦІЙНИХ ДЕФЕКТІВ В ОПРОМІНЕНИХ ВИСОКОЕНЕРГЕТИЧНИМИ ЕЛЕКТРОНАМИ МОНОКРИСТАЛАХ n-GeДосліджено ефект Холла для монокристалів n-Ge, опромінених різними потоками електронів з енергією 10 МеВ. Враховуючи отримані експериментальні результати, знайдено енергетичний спектр рівнів радіаційних дефектів та встановлено їхні основні параметри. На основі розв'язків систем рівнянь електронейтральності по-казано, що створеним радіаційним дефектам належить лише два глибоких енергетичних рівні ( 0, 27) c E  еВ та ( 0, 27) V E  еВ. Незначну зміну енергетичного положення цих рівнів при збільшенні дози опромінення можна пояснити впливом внутрішніх механічних напружень, що виникають у ґратці германію навколо утворених ра-діаційних дефектів.Ключові слова: радіаційні дефекти, глибокі рівні, внутрішні напруження, монокристали германію. Актуальність темиОпромінення напівпровідників навіть малими дозами радіації через високу чутливості електри-чних характеристик напівпровідників до появи малої концентрації радіаційних дефектів може викликати істотні змінами параметрів напівпро-відникових приладів. У той же час утворення ра-діаційних дефектів у твердих тілах, особливо в поєднанні з іншими впливами (зі зміною темпера-тури, механічного навантаження, електричного поля, освітлення), дозволяє направлено регулюва-ти властивостями твердотільних матеріалів [1,2].Перспективним напівпровідниковим матеріа-лом, який використовується i також може знайти своє нове практичне використання в радіаційних технологіях напівпровідників та напівпровідни-кових наноструктур, є монокристалiчний гер-манiй [3 -6]. Вивчення властивостей наноматері-алів при дії опромінення є важливим щодо ство-рення на основі цих компонент реакторів поділу та синтезу нового покоління (реактори на швид-ких нейтронах, високотемпературні газові та термоядерні реактори) [7, 8].Взаємодія заряджених частинок та випромі-нювання з твердим тілом призводить до виник-нення в ньому різного роду радіаційних дефектів (точковi дефекти, комплекси точкових дефектiв з домiшками, областi розвпорядкування) [9]. Об-меженість застосування методу електронного парамагнітного резонансу для германію не до-зволяє точно ідентифікувати, як у кремнії, рівні радіаційних дефектів [10]. Спроби розділити де-фекти за їхніми інтервалами відпалу часто приз-водять до непорозумінь, коли декілька радіацій-них дефектів відпалюють у тій самій температу-рній області [11]. Тому в лiтературi мiститься суттєвий розкид даних щодо визначених рiзними методами значень енергетичних рiвнiв радiацiй-них дефектiв германію [11 -14]. Це аргументує актуальність дослідження природи утворених радіаційних дефектів, їхнього впливу на елект-ричні та оптичні властивості монокристалів гер-манію та створення на основі даного матеріалу різних електронних приладів та сенсорів, робочі характеристики яких можуть зазнавати суттєвих змін при дії радіації.

No abstract

На основi вимiрювань ефекту Холла одержано температурнi залежностi холлiвської рухливостi для опромiнених монокристалiв n-Ge рiзними потоками електронiв з енерґiєю 10 МеВ. Теоретичнi розрахунки показують, що, крiм розсiяння електронiв на йонах мiлких донорiв, акустичних, оптичних та мiждолинних фононах, суттєвий внесок у величину холлiвської рухливостi опромiнених монокристалiв n-Ge роблять механiзми розсiяння електронiв на областях розупорядкування та крупномаштабному потенцiалi, створеному флуктуацiями концентрацiї заряджених дефектiв. Незначну розбiжнiсть мiж теоретичними та експериментальними залежностями холлiвської рухливостi можна пояснити додатковим впливом механiзмiв розсiяння електронiв на областях пружних деформацiї навколо утворених радiацiйних дефектiв та глибоких рiвнях А-центрiв.Ключовi слова: радiацiйнi дефекти, областi розупорядкування, крупномаштабний потенцiал, А-центри.