Дрейфова рухливість електронів в антимоніді індію в режимі слабкого електричного поля

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorСаурова, Т. А.
dc.contributor.authorШпиченко, В. С
dc.date.accessioned2025-03-25T10:23:08Z
dc.date.available2025-03-25T10:23:08Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractУ наукових публікаціях для антимоніду індію представлені теоретичні та експериментальні дослідження холлівської рухливості; її залежності від температури, концентрації носіїв заряду, напруженості електричного поля. Зазначимо, що не представлений типовий вид слабопольової температурної залежності дрейфової рухливості електронів, що відображає її поведенку у широкому діапазоні температури і концентрації атомів домішки. Процеси розсіювання носіїв заряду в антимоніді індію слабо представлені. Метою даної роботи є детальне дослідження основних механізмів розсіювання електронів в антимоніді індію, температурної залежності слабопольової рухливості електронів у широкому діапазоні ступеня легування напівпровідника. Дана кількісна оцінка швидкостей розсіювання електронів в антимоніді індію для типових видів домішкового та фонного механізмів. Проведено детальний аналіз процесів розсіювання. Підкреслено, що спостерігається відмінність швидкостей розсіювання в Г- і L-долинах зони провідності. Розсіювання на іонізованих атомах домішки визначає результуючу швидкість розсіювання до 40 К. При температурах вище 40 К значно зростає роль полярного оптичного розсіювання у Г-долині, практично визначаючи поведінку результуючої швидкості. У L-долинах найбільший внесок мають 2 види фононного розсіювання: акустичне та полярне оптичне. На основі отриманих результатів моделювання процесів розсіювання розраховано температурну залежність слабопольової дрейфової рухливості у Г- та L-долинах. 3 результатів моделювання видно, що рухливість електронів у Г-долині перевищує відповідні значення в L-долинах на 2 – 4 порядки. Результуючу рухливість визначено з урахуванням заселеності долин. З результатів моделювання дрейфової рухливості видно, що ділянку її зростання визначають процеси розсіювання на іонах домішки. Чим вище ступінь легування напівпровідника, тим менше рухливість електронів. З подальшим підвищенням температури рухливість зменшується. Характерною особливістю типової температурної залежності слабопольової рухливості електронів в InSb є те, що за високих температур її поведінку визначають процеси розсіювання на полярних оптичних фононах. Визначено набір параметрів моделювання, які забезпечують відповідність експериментальним даним.
dc.description.abstractotherIn scientific publications, theoretical and experimental studies of the Hall mobility of indium antimonide are presented; its dependence on temperature, charge carrier concentration, and electric field strength. Note that a typical form of the weak-field temperature dependence of the electron drift mobility, showing its behavior in a wide range of temperature and impurity atom concentration, is not presented. The processes of charge carrier scattering in indium antimonide are poorly represented. The aim of this work is a detailed study of the main mechanisms of electron scattering in indium antimonide, the temperature dependence of the weak-field electron mobility in a wide range of the semiconductor doping degree. A quantitative assessment of the electron scattering rates in indium antimonide is given for the main types of impurity and phonon mechanisms. A detailed analysis of the scattering processes is carried out. It is emphasized that a difference in the scattering rates in the Г- and L-valleys of the conduction band is observed. Scattering by ionized impurity atoms determines the resulting scattering velocity up to 40 K. At temperatures above 40 K, the role of polar optical scattering in the Г-valley increases significantly, practically determining the behavior of the resulting velocity. In the L-valleys, the greatest contribution is made by 2 types of phonon scattering: acoustic and polar optical. Based on the obtained scattering process modeling results, the temperature dependence of the weak-field drift mobility in the Г- and L-valleys was calculated. From the simulation results it is clear that the mobility of electrons in the Г-valley exceeds the corresponding values in the L-valleys by 2 – 4 orders of magnitude. The resulting mobility is determined taking into account the valley population. From the results of modeling the drift mobility it is clear that the area of its increase is determined by the processes of scattering by impurity ions. The higher the doping degree of the semiconductor, the lower the electron mobility. With a further increase in temperature, the mobility decreases. A characteristic feature of the typical temperature dependence of the weak-field electron mobility in InSb is that at high temperatures its behavior is determined by scattering processes on polar optical phonons. A set of modeling parameters has been determined that ensure compliance with experimental data.
dc.format.pagerangeС. 24-29
dc.identifier.citationСаурова, Т. А. Дрейфова рухливість електронів в антимоніді індію в режимі слабкого електричного поля / Саурова Т. А., Шпиченко В. С // Вісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць. – 2024. – Вип. 68(2). – С. 24-29. – Бібліогр.: 12 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1970.68(2).2024.318188
dc.identifier.orcid0000-0002-7600-8266
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/73059
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofВісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць, 2024, Вип. 68(2)
dc.rights.uriCreative Commons Attribution 4.0 International License.
dc.subjectантимонід індію
dc.subjectInSb
dc.subjectшвидкість розсіювання
dc.subjectдрейфова рухливість
dc.subjectindium antimonide
dc.subjectInSb
dc.subjectscattering rate
dc.subjectdrift mobility
dc.subject.udc621.382.3
dc.titleДрейфова рухливість електронів в антимоніді індію в режимі слабкого електричного поля
dc.title.alternativeDrift mobility of electrons in indium antimonide in the weak electric field regime
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
318188-739001-1-10-20241224.pdf
Розмір:
925.87 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник КПІ. Серія Приладобудування: збірник наукових праць, Вип. 68(2)