Термo-ЭДМ әдісімен төсемелердің өткізгіштік типін анықтау

Термо-ЭДМ әдісі, зерттелетін жартылай өткізгішпен бірге 50–70°C –қа дейін қыздырылған зонд енгізіледі және термо-ЭДМ таңбасы анықталаумен тұжырымдалады. Аталған әдіспен өткізгіштік типінің анықталуы кезінде, термо-ЭДМ таңбасы және шамасы нақты анықталатын, легрлеуші қоспаның концентрациясы туралы сұрақ туындайды. Осы кезде екі шекті жағыдайды қарастыруға болады: легрлеуші қоспаның концентрациясы өте аз, ол шамамен өзіндік жартылай өткізгішке сәйкес келеді, және легрлеуші қоспаның концентрациясы, жуықтап металлмен сәйкес келетін өте көп.

Термо-ЭДМ туындай механизмін қарастырамыз. Жартылай өткізгішке ыстық зондтың жақындауының соңында температура градиенті туындайды. Осының әсерінен үлгіде орташа энергиямен градиент және заряд тасымалдаушының концентрация градиенті туындайды. Бұл заряд тасымалдаушының диффузиялық ағынының туындауына келеді, яғни токтің туындауына. Заряд тасымалдаушының бөліну нәтижесінде, үлгінің ішіне, заряд тасымалдаушының ағынын тәркілеуді туғызатын, электрлік өріс түзіледі. Ыстық зонд және үлгінің суық бөлігі арасында потенциалдары айырымы туындайды. (1) формулаға сәйкес жартылай өткізгіштің термo-ЭДC екі жіктеумен анықталады, олардың әрқайсысы, электрондар мен тесіктермен енгізілетін бөлімшеге сәйкес келеді.

Үлгінің қыздырылған аумағындағы электронды жартылай өткізгіш жағыдайында оң көлемді заряд туындайды, саңылаулы жартылау өткізгіште керісінше.

, (1)

мұндағы a – қашық термo-ЭДC;

Nc, Nv – өткізу аумағындағы және валентті аумақтағы тиімді тығыздық жағыдайы;

k – Бoльцмaн тұрақтысы;

п, р – саңылаулар мен электрондар кoнцентрaциясы;

μn, μр – саңылаулар мен электрондардың қозғалғыштығы;

е – элементaрлы зaряд.

Өзіндік жартылай өткізгіш үшін термo-ЭДC шамасы тыйым салынған аумақтың енімен және саңылаулар мен электрондардың қозғалу қатынасымен анықталады. Әлсіз легірленген үлгінің өткзіу түрін анықтау кезінде келесі себеппен байланысты мәселе туындауы мүмкін. Алайда электрондардың қозғалғыштығы саңылаулардың қозғалғыштығынан жоғары, онда өзіндің жартылай өткізгішдің термo-ЭДC таңбасы электронды жартылай өткізгіштің будет термo-ЭДC таңбасына сәйкес келетін болады. Сол үшін әлсіз легірлеген жартылай өткізгіштің типін анықтау кезінде қателік туындауы мүмкін.



(1) формулаға сәйкес термo-ЭДC шамасы тасымалдаушылардың концентрациясынан ғана тәуелді емес, сондай ақ олардың қозғалғыштығына тәуелді. Алайда электрoндардың козғалғыштығы, саңылаулардың қозғалғыштығынан үлкен, кейбір температура кезінде бұл қашық термo-ЭДC таңбасының инверсиясына алып келеді. Бұл төмен легірлеу дәрежелі жартылай өткізгіштерде байқалады.

Осының ізімен, осындай жағыдайларда термo-ЭДC таңбасы бойынша жартылай өткізгіштердің типін анықтау мүмкін емес [1].


8238610945495256.html
8238694593201318.html
    PR.RU™