Домішкова зона в опроміненому електронами n-InSe
В температурній області 80 ÷ 400 К досліджено електричні властивості кристалів селеніду індію InSe, опромінених електронами з енергією 9,2 МеВ. Спостережені екстремуми на температурних залежностях коефіцієнта Холла та холлівської рухливості електронів вздовж шарів пояснені в рамках моделі, яка пере...
Saved in:
Date: | 2013 |
---|---|
Main Authors: | , , |
Format: | Article |
Language: | Ukrainian |
Published: |
Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
2013
|
Series: | Физическая инженерия поверхности |
Online Access: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/100590 |
Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Cite this: | Домішкова зона в опроміненому електронами n-InSe / І.В. Мінтянський, П.І. Савицький, З.Д. Ковалюк // Физическая инженерия поверхности. — 2013. — Т. 11, № 4. — С. 326–337. — Бібліогр.: 33 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-100590 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-1005902016-05-25T03:02:24Z Домішкова зона в опроміненому електронами n-InSe Мінтянський, І.В. Савицький, П.І. Ковалюк, З.Д. В температурній області 80 ÷ 400 К досліджено електричні властивості кристалів селеніду індію InSe, опромінених електронами з енергією 9,2 МеВ. Спостережені екстремуми на температурних залежностях коефіцієнта Холла та холлівської рухливості електронів вздовж шарів пояснені в рамках моделі, яка передбачає змішану провідність по зоні провідності та домішковій зоні, утвореній донорними центрами. Модельні обчислення, що враховують перерозподіл носіїв між зонами, добре відтворюють експериментальні дані. Аналіз температурноїзміни хімпотенціалу та обрахунки в моделі частково компенсованого донорного рівня додатково підтверджують існування домішковоїзони, ширина якої становить 6 ÷ 8 меВ. Висока рухливість носіїв в ній зумовлена делокалізованим характером провідності. В температурной области 80 ÷ 400 К исследовано электрические свойства кристаллов селенида индия InSe, облученных электронами с энергией 9,2 МэВ. Наблюдаемые экстремумы на температурных зависимостях коэффициента Холла и холловской подвижности электронов вдоль слоев объяснены в рамках модели, предусматривающей смешанную проводимость по зоне проводимости и примесной зоне, образованной донорными центрами. Модельные расчеты, учитывающие перераспределение носителей между зонами, хорошо воспроизводят экспериментальные данные. Анализ температурного изменения химпотенциала и расчеты в модели частично компенсированного донорного уровня дополнительно подтверждают существование примесной зоны, ширина которой составляет 6 ÷ 8 мэВ. Высокая подвижности носителей в ней обусловлена делокализованным характером проводимости. Electrical properties of indium selenide InSe single crystals irradiated with electrons with energy of 9,2 MeV are investigated in the temperature range 80 to 400 K. The observed extrema in the temperature dependences of the Hall coefficient and the Hall mobility of electrons along the layers are explained by considering the two-band model with electrons in both the conduction and impurity bands created by donor centers. The carried out numerical calculations taking into account a redistribution of carriers between the bands well reproduce the experimental data. An analysis of the temperature dependence of chemical potential and calculations within the model of partially compensated donor level additionally confirm the existence of the impurity band with a width of 6 to 8 meV. High mobilities of the carriers in this band are supposed to be due to delocalized conduction type. 2013 Article Домішкова зона в опроміненому електронами n-InSe / І.В. Мінтянський, П.І. Савицький, З.Д. Ковалюк // Физическая инженерия поверхности. — 2013. — Т. 11, № 4. — С. 326–337. — Бібліогр.: 33 назв. — укр. 1999-8074 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/100590 537.216, 537.226 uk Физическая инженерия поверхности Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Ukrainian |
description |
В температурній області 80 ÷ 400 К досліджено електричні властивості кристалів селеніду індію InSe, опромінених електронами з енергією 9,2 МеВ. Спостережені екстремуми на температурних залежностях коефіцієнта Холла та холлівської рухливості електронів вздовж шарів
пояснені в рамках моделі, яка передбачає змішану провідність по зоні провідності та домішковій
зоні, утвореній донорними центрами. Модельні обчислення, що враховують перерозподіл носіїв
між зонами, добре відтворюють експериментальні дані. Аналіз температурноїзміни хімпотенціалу та обрахунки в моделі частково компенсованого донорного рівня додатково підтверджують
існування домішковоїзони, ширина якої становить 6 ÷ 8 меВ. Висока рухливість носіїв в ній зумовлена делокалізованим характером провідності. |
format |
Article |
author |
Мінтянський, І.В. Савицький, П.І. Ковалюк, З.Д. |
spellingShingle |
Мінтянський, І.В. Савицький, П.І. Ковалюк, З.Д. Домішкова зона в опроміненому електронами n-InSe Физическая инженерия поверхности |
author_facet |
Мінтянський, І.В. Савицький, П.І. Ковалюк, З.Д. |
author_sort |
Мінтянський, І.В. |
title |
Домішкова зона в опроміненому електронами n-InSe |
title_short |
Домішкова зона в опроміненому електронами n-InSe |
title_full |
Домішкова зона в опроміненому електронами n-InSe |
title_fullStr |
Домішкова зона в опроміненому електронами n-InSe |
title_full_unstemmed |
Домішкова зона в опроміненому електронами n-InSe |
title_sort |
домішкова зона в опроміненому електронами n-inse |
publisher |
Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України |
publishDate |
2013 |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/100590 |
citation_txt |
Домішкова зона в опроміненому електронами n-InSe / І.В. Мінтянський, П.І. Савицький, З.Д. Ковалюк // Физическая инженерия поверхности. — 2013. — Т. 11, № 4. — С. 326–337. — Бібліогр.: 33 назв. — укр. |
series |
Физическая инженерия поверхности |
work_keys_str_mv |
AT míntânsʹkijív domíškovazonavopromínenomuelektronamininse AT savicʹkijpí domíškovazonavopromínenomuelektronamininse AT kovalûkzd domíškovazonavopromínenomuelektronamininse |
first_indexed |
2025-07-07T09:02:57Z |
last_indexed |
2025-07-07T09:02:57Z |
_version_ |
1836978251620155392 |
fulltext |
326
ВСТУП
Ряд застосувань напівпровідникових матеріа-
лів та приладів на їх основі вимагають стійкості
характеристик до впливу високоенергетичних
випромінювань різноманітного типу. Наявні
літературні дані [1 − 6] вказують, що шаруваті
кристали типу А3В6 володіють вищою радіа-
ційною стійкістю, ніж традиційні напівпровід-
ники. Для нелегованих і легованих різними
домішками кристалів GaSe та InSe переважно
досліджувався вплив опромінення високо-
енергетичними γ-квантами на параметри
кристалічної гратки, спектри оптичного по-
глинання, фотолюмінесценції та комбінацій-
ного розсіювання світла [6 − 9]. В опроміне-
ному GaSe відсутні істотні зміни в рентгенів-
УДК 537.216, 537.226
ДОМІШКОВА ЗОНА В ОПРОМІНЕНОМУ ЕЛЕКТРОНАМИ n-InSe
І.В. Мінтянський, П.І. Савицький, З.Д. Ковалюк
Інститут проблем матеріалознавства НАН України, Чернівецьке відділення
Україна
Надійшла до редакції 12.07.2013
В температурній області 80 ÷ 400 К досліджено електричні властивості кристалів селеніду ін-
дію InSe, опромінених електронами з енергією 9,2 МеВ. Спостережені екстремуми на темпера-
турних залежностях коефіцієнта Холла та холлівської рухливості електронів вздовж шарів
пояснені в рамках моделі, яка передбачає змішану провідність по зоні провідності та домішковій
зоні, утвореній донорними центрами. Модельні обчислення, що враховують перерозподіл носіїв
між зонами, добре відтворюють експериментальні дані. Аналіз температурної зміни хімпотен-
ціалу та обрахунки в моделі частково компенсованого донорного рівня додатково підтверджують
існування домішкової зони, ширина якої становить 6 ÷ 8 меВ. Висока рухливість носіїв в ній зу-
мовлена делокалізованим характером провідності.
Ключові слова: селенід індію, електронне опромінення, змішана провідність, ефект Холла,
рухливість, домішкова зона.
ПРИМЕСНАЯ ЗОНА В ОБЛУЧЕННОМ ЭЛЕКТРОНАМИ n-InSe
И.В. Минтянский, П.И.Савицкий, З.Д. Ковалюк
В температурной области 80 ÷ 400 К исследовано электрические свойства кристаллов селенида
индия InSe, облученных электронами с энергией 9,2 МэВ. Наблюдаемые экстремумы на темпе-
ратурных зависимостях коэффициента Холла и холловской подвижности электронов вдоль слоев
объяснены в рамках модели, предусматривающей смешанную проводимость по зоне прово-
димости и примесной зоне, образованной донорными центрами. Модельные расчеты, учи-
тывающие перераспределение носителей между зонами, хорошо воспроизводят эксперимен-
тальные данные. Анализ температурного изменения химпотенциала и расчеты в модели час-
тично компенсированного донорного уровня дополнительно подтверждают существование при-
месной зоны, ширина которой составляет 6 ÷ 8 мэВ. Высокая подвижности носителей в ней
обусловлена делокализованным характером проводимости.
Ключевые слова: селенид индия, электронное облучение, смешанная проводимость, эффект
Холла, подвижность, примесная зона.
IMPURITY BAND IN ELECTRON-IRRADIATED n-InSe
I.V. Mintians’kyi, P.I. Savyts’kyi, Z.D. Kovaliuk
Electrical properties of indium selenide InSe single crystals irradiated with electrons with energy of
9,2 MeV are investigated in the temperature range 80 to 400 K. The observed extrema in the tem-
perature dependences of the Hall coefficient and the Hall mobility of electrons along the layers are
explained by considering the two-band model with electrons in both the conduction and impurity bands
created by donor centers. The carried out numerical calculations taking into account a redistribution
of carriers between the bands well reproduce the experimental data. An analysis of the temperature
dependence of chemical potential and calculations within the model of partially compensated donor
level additionally confirm the existence of the impurity band with a width of 6 to 8 meV. High mobilities
of the carriers in this band are supposed to be due to delocalized conduction type.
Keywords: indium selenide, electron irradiation, mixed conductivity, Hall effect, mobility, impurity
band.
Мінтянський І.В., Савицький П.І., Ковалюк З.Д., 2013
327ФІП ФИП PSE, 2013, т. 11, № 4, vol. 11, No. 4
ських дифрактограмах, а результати, отримані
при низьких дозах опромінення, можна роз-
глядати навіть як такі, що приводять до “за-
ліковування” структурних дефектів типу Френ-
келя. Аналогічні дані були отримані і для крис-
талів InSe [8] та приладних структур на їх ос-
нові, наприклад власний оксид – InSe [10], оп-
ромінених високоенергетичними електро-
нами.
Вивчався також вплив високоенергетич-
ного опромінення тепловими нейтронами, що
його шаруваті кристали зазнають в ході ней-
тронно-трансмутаційного легування. Для
прикладу, внаслідок такого способу введення
домішок в InSe отримано дуже однорідну і кон-
трольовану концентрацію мілких донорних
центрів, зв′язаних з атомами Sn [11, 12]. По-
шкодження кристалічної гратки, зумовлені
нейтронно-трансмутаційним легуванням,
усувалися шляхом термообробки у вакуумі при
450 °С і при однаковій концентрації вільних
електронів холлівська рухливість при кімнат-
ній температурі більша в таких зразках у по-
рівнянні з легованими звичайним способом
[12].
Однак в літературі відсутні детальні дослід-
ження впливу високоенергетичного опромі-
нення на електричні характеристики шару-
ватих кристалів групи А3В6. Оскільки при оп-
роміненні високоенергетичними γ-квантами
найбільш важливими процесами їх взаємодії
з речовиною є фотоелектричний ефект, ефект
Комптона та генерація електронно-діркових
пар, ми не виявили помітного впливу такого
опромінення на електричні параметри n-InSe
[13].
З літератури відомо про дослідження анігі-
ляції позитронів в кристалах InSe<0,01%Sn>,
опромінених електронами з енергією 3 МеВ
при температурі 77 К [14]. В цій статті ми до-
сліджуємо вплив опромінення високоенер-
гетичними електронами (9,2 МеВ), проведе-
ного при кімнатній температурі, на електричні
властивості нелегованих монокристалів InSe.
ЕКСПЕРИМЕНТ
Зразки для досліджень були приготовлені із
монокристалічного зливка нелегованого
n-InSe, вирощеного методом Бріджмена із не-
стехіометричного розплаву In1.03Se0.97. Отри-
маний зливок мав чітко виражену шарувату
структуру і легко розщеплювався на окремі
плоскопаралельні пластинки. Кристалічна
структура матеріалу належить до γ-модифі-
кації (просторова група R3m) і характеризу-
ється наступними параметрами гратки:
а = 4,001 D та с = 24,9553 D (в гексагональних
осях).
Опромінення зразків прискореними елек-
тронами з енергією 9,2 МеВ проводилося за
допомогою електронного прискорювача
КУТ-10. Пучок електронів на вихідній танта-
ловій фользі розгортався магнітним полем та-
ким чином, що його розмір з рівномірним роз-
поділом густини електронів в місці розташу-
вання зразків становив 400×50 мм2. В нашому
експерименті час опромінення зразків виби-
рався таким чином, щоб при флюенсі 1,0⋅1014
ел/см2 доза опромінення становила 30 кГр.
Після опромінення зразки витримувалися
протягом певного часу (3 ÷ 4 місяці) для досяг-
нення безпечного рівня залишкового випромі-
нювання.
Зразки, призначені для вимірювання елек-
тричних характеристик, мали характерні роз-
міри 10×2,5×0,8 мм3. Електричні контакти до
них виготовляли шляхом припаювання мета-
лічного індію. Вимірювання електропровід-
ності вздовж шарів σ та коефіцієнта Холла RH
при протіканні постійного струму через зразок
і в постійному магнітному полі проводилися
в температурній області 80 ÷ 400 К. Вивчення
електричних характеристик проводилося на
відібраних зразках до і після їх електронного
опромінення. Для встановлення впливу висо-
котемпературного нагріву опромінених зразків
до 400 К (в ході вимірювань) через одну добу
проведено їх повторне дослідження. Для усу-
нення впливу залишкової фотопровідності пе-
ред вимірюваннями кристали витримувались
у темноті протягом 3 діб. Концентрація віль-
них електронів обчислювалася по співвідно-
шенню n = 1/eRH, тобто холл-фактор приймав-
ся рівним одиниці.
РЕЗУЛЬТАТИ ВИМІРЮВАНЬ
Температурні залежності електропровідності
вздовж шарів σ, коефіцієнта Холла RH та хол-
лівскої рухливості електронів вздовж шарів µН
для вихідного зразка InSe (1), після його опро-
мінення електронами (Е1) та при повторному
І.В. МІНТЯНСЬКИЙ, П.І. САВИЦЬКИЙ, З.Д. КОВАЛЮК
328
вимірюванні електричних характеристик (Е2)
представлені на рис. 1 − 3, а їх значення при
температурах 293 та 80 К − у табл. 1. Для ви-
хідного зразка при Т < 200 К в залежності
RH(Т) спостерігається майже горизонтальна
ділянка і концентрація вільних електронів змі-
нюється незначно. Це означає, що у провід-
ності приймають участь носії, активовані в
с-зону з мілких донорних рівнів ще до темпе-
ратури рідкого азоту. Тільки при Т > 300 К кон-
центрація істотно зростає із-за впливу більш
глибокого донора. Для цього зразка рухливість
електронів при 80 К становить ≈3840 см2/В⋅с
Рис. 1. Температурні залежності електропровідності
вздовж шарів для вихідного (1) та опроміненого
електронами (світлі символи – експеримент, напівтемні
– розрахунок) InSe. Е1 та Е2 – перший та повторний
експерименти.
Таблиця 1
Електричні характеристики InSe
до і після опромінення
Зразок σ, Ом–1⋅см–1 RH, см3/Кл µН, см
2/В⋅с
293 К 80 К 293 К 80 К 293 К 80 К
Вихідний 0,01667 0,0475 43420 80860 724 3840
Е1 0,01142 0,00927 40980 35390 468 328
Е2 0,01124 0,00900 47060 57320 529 516
Рис. 2. Температурні залежності коефіцієнта Холла для
вихідного (1) та опроміненого електронами (світлі сим-
воли – експеримент, напівтемні – розрахунок) InSe. Е1
та Е2 – перший та повторний експерименти.
Рис. 3. Температурні залежності рухливості електронів
вздовж шарів для вихідного (1) та опроміненого елек-
тронами (Е1 та Е2, тут цифри – номер експерименту)
InSe. Лінії 2 – 4 – модельні рухливості: 2 та 3 – в доміш-
ковій зоні, 4 – в с-зоні.
ФІП ФИП PSE, 2013, т. 11, № 4, vol. 11, No. 4
ДОМІШКОВА ЗОНА В ОПРОМІНЕНОМУ ЕЛЕКТРОНАМИ n-InSe
330
що визначити концентрацію іонів Ni зі спів-
падання виміряної та теоретичної рухливості
при 80 K, то розрахована крива знаходиться
значно вище експериментальної при високих
температурах. І навпаки, коли підгонку здій-
снити при високих температурах, величина
рухливості при азотних є дуже низькою. Тому
для неопроміненого кристалу необхідно було
врахувати додатковий механізм розсіювання
електронів, ефективний і у високотемпера-
турному діапазоні. Як такий для n-InSe роз-
глядалася взаємодія носіїв заряду з областями
просторового заряду (ОПЗ) [17, 18]. Коли
радіус останніх RSC менший довжини вільного
пробігу електрона, вони діють як розсіюючі
центри. Допускаючи, що вільні носії не мо-
жуть проникати в такі області з ефективним
перерізом Q, а радіус екранування Дебая Dr
визначається співвідношенням Q ∼ 2
Dr , фор-
мула Вайсберга для відповідної рухливості µSC
[19] набирає вигляду:
( )
3 3/2
3/2
1/2
0
4 1
2
SC
SC
e k nT
Nm
−
−
∗
µ =
ε , (5)
де NSC – концентрація областей просторового
заряду і ε0 − діелектрична проникність крис-
талу.
Парціальні вклади різних механізмів роз-
сіювання до результуючої рухливості вихід-
ного монокристала InSe
1 1 1 1
ph BH SC
− − − −µ = µ + µ + µ (6)
приведені на рис. 4, а значення параметрів
підгонки складають: Ni = 6,9⋅1015 см−3,
К = NA/ND = 0,978, NSC = 6,46⋅1013 см−3. Ураху-
вання взаємодії електронів з областями прос-
торового заряду дозволило відтворити й висо-
ко-температурні особливості µH(Т).
Опромінені монокристали. Взагалі кажучи,
якісно пояснити зростання з температурою
компоненти µH при Т > (150 ÷ 160) К можна
взаємодією електронів з областями просто-
рового заряду. Воно могло б бути викликане
значним збільшенням µSC з температурою:
зменшення впливу ОПЗ через їх екранування
носіями заряду можливе, коли температурний
ріст концентрації вільних електронів силь-
ніший, ніж множник Т3/2 з формули (5). Та на
експерименті у цій області температур нічого
подібного для n(T) не спостерігалося і тому
таке пояснення треба відкинути.
Отримані залежності електричних характе-
ристик є такими, що характерні для змішаної
двозонної моделі: одночасній участі у про-
відності носіїв основної зони та відщепленої
від неї домішкової. Якщо рухливості двох сор-
тів носіїв значно відрізняються, то спостеріга-
ється яскраво виражений максимум RH(T) [20,
21]. Тому резонно допустити, що в опроміне-
ному зразку перекриття хвильових функцій
електронів на домішках приводить до утво-
рення зони делокалізованих домішкових ста-
нів. Критерій Мотта щодо формування непе-
рервної системи енергетичних рівнів запису-
ється як λ = a/a0 ≤ 3 [22]. Середня віддаль
між донорними центрами визначається як
a = 0,62 1/3
DN − . Згідно водневоподібної моде-
лі, величина борівського радіусу домішки
a0 = 0,54ε0m0/m
* (D) і для InSe (ε0 = 10,6) ста-
новить ≈51 D. Тобто провідна домішкова зона
в моноселеніді індію формується при критич-
ній концентрації донорів ND ≈ 6,6⋅1016 см−3.
Рис. 4. Парціальні вклади різних механізмів розсіювання
для зразка 1 на рис. 3. Символи – експериментальні да-
ні, лінії – розраховані залежності: 1 – µph+BH+SC, 2 – µSC,
3 – µph, 4 – µBH.
ФІП ФИП PSE, 2013, т. 11, № 4, vol. 11, No. 4
ДОМІШКОВА ЗОНА В ОПРОМІНЕНОМУ ЕЛЕКТРОНАМИ n-InSe
331ФІП ФИП PSE, 2013, т. 11, № 4, vol. 11, No. 4
Якщо донорні центри скомпенсовані ак-
цепторами, то домішкова зона заповнена лише
частково, в ній є вільні стани і, отже, можлива
провідність квазіметалічного типу. Отримані
результати дозволяють вважати, що саме до-
мішкова зона вносить основний вклад в елек-
тропровідність опроміненого монокристала
при низьких температурах. При Т > (150 ё 160)
К електрони з донорних рівнів домішко-вої
зони, де їх рухливість низька, активуються в
основну зону провідності InSe, тобто вже має
місце змішана провідність по обох зонах. Як
наслідок, спостережувана рухливість
електронів визначається їх перерозподілом
між основною та домішковою зонами: зро-
стання числа носіїв в с-зоні визначає збіль-
шення mH з температурою. Воно триває аж
до найбільш високих температур, коли домі-
нуючим зонним механізмом розсіювання стає
взаємодія носіїв з неполярними оптичними
фононами, і рухливість понижується з Т.
Для усього температурного діапазону елек-
тропровідність, коефіцієнт Холла та холлівська
рухливість електронів виражаються форму-
лами [21, 23]:
σ = e(nCµC + niµi), (7)
( )
2 2
2
C C C i i i
H
С С i i
r n rnR
e n n
µ + µ=
µ + µ , (8)
2 2
C C C i i i
H
C C i i
r n rn
n n
µ + µµ =
µ + µ . (9)
Тут rC = µCH/µC, nC, µC, µCH та ri = µiH/µi, ni, µi,
µiH – холл-фактори, концентрації, дрейфові та
холлівські рухливості електронів в основній та
домішковій зонах відповідно. Допускаючи, що
rC = ri = 1 та вважаючи незмінною загальну
концентрацію електронів (nC + ni = const), RH
має максимум при рівності провідностей по
зонах (σС = σі). У нашому випадку, як і в [24],
вважалося, що ND – NA = nнас. Подібно до [25],
значення повної концентрації електронів на
донорах nнас, що відповідає виснаженню до-
мішкових станів, визначалося екстраполяцією
залежності RH(1/T) до Т→ ∞ (рис. 2).
Для оцінки параметрів домішкової зони, ви-
значення концентрацій донорів та акцепторів
нами проведено ряд числових розрахунків.
Відомо, що максимум в залежності коефіцієнта
Холла RH(Т) виявлено для багатьох сполук і
він аналізувався в рамках двозонної моделі.
Але розрахунки параметрів домішкової зони,
проведені, наприклад в [23, 25 − 29], не вра-
ховували температурну зміну рухливості в та-
кій зоні, яка до того ж часто була невідомою, і
зазвичай відношення рухливостей µС/µi
вважалося константою. Лише в температурній
області, де домінує провідність по основній
зоні, спостережувана рухливість аналізувалася
з допомогою точкових механізмів розсіюван-
ня, а механізм провідності по домішковій зоні
визначався лише в області низьких темпера-
тур. Тому концентрації носіїв в зонах, визна-
чені без моделювання рухливості у всьому
температурному діапазоні, а тільки по значен-
нях макс
HR в максимумі та нас
HR , що відповідає
виснаженню домішкового рівня, не досить
точно відтворювали експериментальну елек-
тропровідність.
Отримана нами низькотемпературна зміна
рухливості електронів у домішковій зоні до-
зволила провести коректнішу теоретичну під-
гонку. Якщо позначити nC + ni = n, то при рів-
них одиниці холл-факторах концентрацію
електронів в основній зоні провідності з рів-
няння (9) можна визначити як:
( )
2 2
i H i
C
C i C H i H
n
n
µ µ − µ
=
µ − µ − µ µ + µ µ . (10)
Замітимо, що у цій формулі загальна кон-
центрація носіїв у зонах n = 1/eRi не є постій-
ною, а дещо залежить від температури через
зміну коефіцієнта Холла Ri, яка апроксиму-
валася прямою лінією у координатах рис. 2
(пунктирні лінії). Так як при азотних темпе-
ратурах вклад електронів домішкової зони у
загальну провідність вважався визначальним,
то зміна рухливості у ній (пунктирні лінії на
рис. 3) відповідала низькотемпературній за-
лежності експериментальної рухливості, тобто
µi = µ0i⋅T
−0,5. Рухливість же в с-зоні (суцільна
лінія на рис. 3) задавалася співвідношенням
µC = µ0C⋅T
−1,5, що добре відтворює характерну
рухливість електронів вздовж шарів для мо-
нокристалів InSe в області високих темпе-
ратур. При цьому рухливість при 300 К виби-
ралася такою, як для найбільш якісних зразків
(1050 см2/В⋅с).
І.В. МІНТЯНСЬКИЙ, П.І. САВИЦЬКИЙ, З.Д. КОВАЛЮК
332
На рис. 5 приведені отримані таким чином
залежності nC(Т) та ni(Т). Розраховані темпе-
ратурні залежності коефіцієнта Холла, елек-
тропровідності в опроміненому моноселеніді
індію приведені на рис. 1 та 2. За винятком
найвищих температур, зміна RH та σ добре ап-
роксимується теоретичними кривими. Нижчі
розрахункові значення електропровідності та
вищий коефіцієнт Холла при високих темпе-
ратурах можна пов′язати з додатковим впли-
вом більш глибокого донора, який зафіксовано
й у вихідному монокристалі. Так як концент-
рація електронів в с-зоні визначалася з форму-
ли (9), то, очевидно, що розрахована рухли-
вість (на рис. 3 не приведена) точно відпові-
дає експериментальній.
Подальший аналіз залежності nC(Т) викону-
вався в рамках моделі “один донор-один ак-
цептор”. Для невиродженого електронного
газу справедливий вираз [30]:
n = (11)
= 1 22
2( )
4 ( )1 1D D D
D A
E kT E kT E kTA A D A
C C C
N N
gN gN g N Ne e e
N N N
−
− + + + +
,
де NC = 2(2pm*kT/h2)3/2 – густина станів у зоні
провідності, ED – енергія іонізації донорів, ND
та NA – концентрації донорів та акцепторів.
Для стандартної процедури підгонки кон-
центраційної кривої як правило використо-
вується наступне співвідношення:
3 2*
'
0
( ) 1
( )
DE kTA
D A C
n n N m e
N N n N g m
− + = − −
. (12)
Тут N′C = 2(2πm0kT/h2)3/2. Графік залежності
логарифму лівої частини цього рівняння від
1/kT є прямою лінією тільки для правильних
значень параметрів ED, ND та NA. Ми також
здійснювали таку процедуру, використовуючи
метод найменших квадратів. Однак виявило-
ся, що можна було отримати “квазіпрямі” у по-
трібних координатах, які проте не забезпечу-
вали достатньої точності підгонки nC(Т). Це
пов′язано не тільки з більшою чутливістю ме-
тоду до різниці ND – NA, ніж до окремих зна-
чень концентрацій ND та NA. На нашу думку,
недостатня точність обрахунків в значній мірі
пояснюється сильною компенсацією донор-
них центрів в опромінених шаруватих моно-
кристалах, для яких концентрація вільних
електронів на більш, ніж на два порядки по-
ступається критичній моттівській концент-
рації донорних центрів.
Тому, як і в [26], значення ED, ND та NA ви-
значалися з аналізу температурної залежності
рівня Фермі, який для параболічної с-зони по-
в′язаний з концентрацією носіїв співвідно-
шенням
3 2
1 22
24C
m kTn F
h kT
∗ µ = π
. (13)
Знаючи nC, при кожній температурі обчи-
слювали інтеграл Фермі та визначали хімпо-
тенціал µ, показаний на рис. 6. У випадку
сильної компенсації n << NA < ND справедлива
нерівність
( )4 D
D
E kT
D AE kTA
C C
g N N egN e
N N
−
> (14)
і загальне рівняння (11) спрощується до виг-
ляду
( )1 D
D A
E kT
A C
N Nn
gN N e
−=
+ . (15)
Рис. 5. Температурні залежності nC (1), ni (2), n1=1/eRi
(3) та n2=1/eRH (4). Пунктирні лінії відповідають зна-
ченню nнас.
ФІП ФИП PSE, 2013, т. 11, № 4, vol. 11, No. 4
ДОМІШКОВА ЗОНА В ОПРОМІНЕНОМУ ЕЛЕКТРОНАМИ n-InSe
333ФІП ФИП PSE, 2013, т. 11, № 4, vol. 11, No. 4
Використовуючи співвідношення n = NCeη,
де η = µ/kT, хімпотенціал рівний
ln
D
D A
E kT
C A
N NkT
N gN e
−µ =
+ . (16)
Так як для опромінених зразків значення
ND – NA визначалося окремо, то останнє рів-
няння фактично містить двоє невідомих, які
можна визначити як
( )D
kT
D A C
A E kT
N N N eN
ge
µ
µ+
− −= , (17)
ln
kT
D A C
D
A
N N N eE kT
gN
µ − −= − µ
. (18)
Записавши вирази для NA та ED при двох
значно відмінних температурах, було отри-
мано відповідні різницеві рівняння, що вже
містили тільки одне невідоме, яке знаходилося
за допомогою математичного пакета Maple.
Отримані значення цих параметрів приведені
в табл. 2, а обчислена за допомогою точного
рівняння (11) концентрація носіїв nC – на
рис. 7. Як видно, розраховані криві для обох
опромінених зразків добре відтворюють дані
для nC.
Якщо у правій частині рівняння (12) зали-
шити тільки експоненційну частину і побу-
дувати графік у відповідних координатах, то
він буде прямою лінією з нахилом у 45°. За-
фіксоване добре співпадання експеримен-
тальних та розрахованих кривих на рис. 7 та
рис. 8 є свідченням надійності проведеної
підгонки, що не вдалося зробити тільки на
основі рівняння (12).
Наскільки нам відомо, це перші експери-
ментальні результати по електричних ха-
рактеристиках, які чітко вказують на існування
делокалізованої домішкової зони в моноселе-
ніді індію. Отримані у даній роботі результати
можна узагальнити наступним чином. Елек-
тронне опромінення формує в InSe провідну
домішкову зону, віддалену від основної зони
Рис. 6. Залежність хімпотенціалу від температури для
опроміненого InSe.
Таблиця 2
Характеристики домішкової зони в опроміненому моноселеніді індію
Зразок ED, еВ ND, см–3 NA, см–3 ND – NA, см–3 K=NA/ND
а, см λ δ, меВ
Е1 0,113 7,346⋅1016 7,317⋅1016 2,86⋅1014 0,996 1,480⋅10–6 2,897 6,24
Е2 0,093 1,204⋅1017 1,202⋅1017 2,34⋅1014 0,998 1,256⋅10–6 2,457 7,98
Рис. 7. Концентрації електронів в основній зоні про-
відності для опроміненого InSe, обчислені з (10) – точки
та (11) – лінії.
Рис. 8. Аналіз даних по концентрації електронів в зоні
провідності в моделі “один донор – один акцептор”.
Символи (Е1 – напівзатемнені, Е2 – світлі) – концент-
рація, визначена з рівняння (10), лінія – з (11).
І.В. МІНТЯНСЬКИЙ, П.І. САВИЦЬКИЙ, З.Д. КОВАЛЮК
334
провідності на ≈0,1 еВ. Проста оцінка ширини
домішкової зони по формулі δ = EDe 0a a− [22]
дає величину у 6 ÷ 8 меВ (табл. 2). Це значно
менше ED, що є основним критерієм спра-
ведливості проведених обчислень.
У випадку домішкового розсіювання рух-
ливість електронів мала б зменшуватися з рос-
том концентрації домішки. І навпаки, для до-
мішкової зони характерне зростання низько-
температурної рухливості зі збільшенням ND
(чи ширини зони δ), що і спостерігалося нами:
µE2 > µE1. Цей факт також є додатковим аргу-
ментом на користь двозонної провідності в
опромінених кристалах InSe.
Для ряду широкозонних напівпровідників
характерною рисою провідності по домішко-
вій зоні при температурах нижче 40 K є малі
значення рухливості (µі < 10 см2/В⋅с) і пере-
скоковий характер провідності, яка відповідає
закону Мотта зі змінною довжиною стрибка
[21, 23, 28, 29]. Однак, авторами інших робіт
[25 − 27, 30 − 32] зафіксовано, що рухливість
у домішковій зоні навіть при температурах
T < 20 K може мати великі значення (200 ÷
650 см2/В⋅с), і навіть перевищувати 1000
см2/В⋅с [33], ведучи до провідності металіч-
ного типу.
У нашому випадку в температурній області,
де домінує провідність по домішковій зоні, ру-
хливість електронів теж залишається досить
високою (320 ÷ 520 см2/В⋅с при 80 К). До то-
го ж, Н не зростає, а понижується з ростом
температури по закону µi = µ0i⋅T
−0,5. Як резуль-
тат, електропровідність опромінених зразків
в низькотемпературній області набуває “ме-
талічного” характеру, слабо змінюючись з тем-
пературою. Це свідчить, що провідність по
смузі домішкових станів носить зонний, а не
стрибковий характер, якому відповідають
значення рухливості порядку десятих долей
см2/В⋅с або й менше [20]. Дуже сильна ком-
пенсація донорних центрів, що формують до-
мішкову смугу, також сприяє зонній провід-
ності.
Високоенергетичні електрони можуть ви-
бивати атоми з вузлів кристалічної гратки, ут-
ворюючи точкові дефекти донорного чи ак-
цепторного типу (вакансії індію чи селену,
міжвузельні атоми в шарі чи між шарами).
Зокрема, існування дефектів вакансійного
типу (найбільш вірогідно VIn) було виялено
при дослідженні анігіляціі позитронів в кри-
сталах InSe<0,01% Sn>, опромінених елек-
тронами [14]. Співпадання трьох RH(T)-кри-
вих при високих температурах свідчить, що
глибокі донорні стани не спричинені опромі-
ненням, бо спостерігаються й у вихідних мо-
нокристалах InSe. Що ж стосується донорів,
які формують домішкову зону, то вони не фік-
суються до опромінення і отже пов′язані з
його впливом. Точне визначення природи і
типу дефектів в опромінених зразках вимагає
окремого детального структурного дослід-
ження.
ВИСНОВКИ
Для опромінених високоенергетичними
(9,2 MеВ) електронами монокристалів InSe
вперше встановлено існування змішаної
провідності (по основній та домішковій зонах),
що проявляється характерними екстремумами
в температурних залежностях коефіцієнта
Холла та холлівської рухливості електронів
вздовж шарів. Теоретичне моделювання за-
лежностей RH(Т) та µH(Т), яке враховує пере-
розподіл носіїв заряду між зонами, добре від-
творює експериментальні дані.
Проведений числовий аналіз температур-
ної зміни хімпотенціалу та обчислення в рам-
ках моделі частково компенсованого донор-
ного рівня додатково підтверджують існуван-
ня домішкової зони. Вони показали, що в оп-
ромінених шаруватих монокристалах є зона
донорних станів EC − (0,09 ÷ 0,11) еВ шири-
ною 6 ÷ 8 меВ з густиною донорів у (0,73 ÷
1,2)⋅1017 см−3, які дуже сильно компенсовані
акцепторами (NA/ND = 0,996 ÷ 0,998).
Висока рухливість електронів в домішковій
зоні та її температурна зміна свідчать, що про-
відність по ній носить зонний характер, чому,
вірогідно, сприяє не тільки значна ширина зо-
ни, а й висока ступінь компенсації донорних
центрів.
ЛІТЕРАТУРА
1. Ковалюк З.Д., Политанская О.А., Сидор О.Н.,
Маслюк В.Т. Электрические и фотоэлектри-
ческие характеристики структур на основе
слоистых полупроводников InSe и GaSe при
ФІП ФИП PSE, 2013, т. 11, № 4, vol. 11, No. 4
ДОМІШКОВА ЗОНА В ОПРОМІНЕНОМУ ЕЛЕКТРОНАМИ n-InSe
335ФІП ФИП PSE, 2013, т. 11, № 4, vol. 11, No. 4
облучении электронами с энергией 12,5 МэВ
//ФТП. – 2008. – Т. 42, № 11. – С. 1321-1326.
2. Ковалюк З.Д., Литовченко П.Г., Сидор О.Н.,
Катеринчук В.Н., Ластовецкий В.Ф., Литов-
ченко О.П., Дубовой В.К., Поливцев Л.А.
Влияние нейтронного облучения на фотоэлек-
трические параметры структур ІТО – GaSe
//ФТП. – 2007. – Т. 41, № 5. – С. 570-574.
3. Ковалюк З.Д., Литовченко П.Г., Ластовец-
кий В.Ф., Литовченко О.П., Дубовой В.К., По-
ливцев Л.А. Влияние нейтронного облучения
на фотоэлектрические параметры структур
p-n-InSe//Письма в ЖТФ. – 2007. – Т. 33,
№ 18. – С. 14-22.
4. Kovalyuk Z.D., Katerynchuk V.M., Sydor O.M.,
Savchuk A.I., Raransky M.D., Palamaryk M.Yu.
Change of heterostructures contact potential dif-
ference induced by X-ray irradiation//Nuclear In-
struments and Methods in Physics. B. – 2006. –
Vol. 246. – P.118-121.
5. Абдинов Д.Ш., Аскеров К.А., Гаджиева В.И.,
Бекташи М.Г. Радиационностойкие фотопри-
емники на область спектра 0,35-1,1 мкм//При-
кладная физика. – 2008. – № 5. – С. 106-109.
6. Kovalyuk Z.D., Tkachenko V .G., Maksym-
chuk I.M., Sydor O.M., Sydor O.A., Dubin-
ko V.I. X-ray and Raman investigations of laye-
red InSe and GaSe single crystals irradiated with
high-energy gamma-quanta//Proc. of the 1th Int.
Conf. Nanomaterials: Applications and Properties
NAP-2011, – Alushta, Ukraine. – 2011. – Vol. 2,
part 2. – P. 376-380.
7. Kovalyuk Z.D., Sydor O.M., Sydor О.A., Tka-
chenko V.G., Maksymchuk I.M., Dubinko V.I.,
Ostapchuk P.N. Investigation of irradiated laye-
red III–VI crystals by methods of X-ray diffra-
ctometry and Raman spectroscopy//Mater. Sci.
and Engineering: B. – 2012. – Vol. 2, No. 7 –
Р. 537-543.
8. Zhirko Yu.I., Skubenko N.A., Dubinko V.I., Kova-
lyuk Z.D., Sydor O.M. Influence of impurity do-
ping and г-irradiation on the optical properties of
layered GaSe crystals//J. Mater. Sci. and Engine-
ering: B. – 2012. – Vol. 2, No 2. – P. 91-102.
9. Zhirko Yu.I., Skubenko N.A., Dubinko V.I., Ko-
valyuk Z.D., Sydor O.M. Influence of g-irradia-
tion on optical properties of GaSe crystals//Proc.
of the 1th Int. Conference on Nanomaterials: Ap-
plications and Properties NAP-2011, – Alushta,
Ukraine. – 2011. – Vol. 2, part 2. – P. 364-370.
10. Сидор О.Н., Сидор О.А., Ковалюк З.Д., Ду-
бинко В.И. Характеристики фотодиодов со
структурой “собственный оксид-InSe”, облу-
ченных высокоэнергетическими электронами
//Технология и конструирование в электронной
аппаратуре. – 2012. – № 6. – С. 29-33.
11. Parejra R., de la Cruz R.M., Mari B., Segura A.,
Munoz V. Thermal recovery of the lattice dama-
ge in neutron-transmutation-doped InSe//Phys.
Rev. B. – 1993. – Vol. 47, No 5. – P. 2870-2873.
12. Mari B., Segura A., Chevy A. Electrical properties
of neutron-transmutation doped InSe//Appl. Sur-
face Sci.– 1991. – Vol. 50, No 1-4. – P. 415-419.
13. Заслонкін А.В., Ковалюк З.Д., Мінтянсь-
кий І.В., Савицький П.І., Сидор О. М. Вплив
опромінення високоенергетичним γ-квантами
та електронами на електричні властивості
n-InSe//Матер. наук.-техн. конф. “Фізика,
електроніка, електротехніка” ФЕЕ-2012. –
Суми. – 2012. – С. 109.
14. De la Cruz R.M., Pereira R., Segura A., Mo-
ser P., Chevy A. Positrons and electron-irradia-
tion induced defects ion the layered semiconduc-
tor InSe//Appl. Phys. A. – 1992. – Vol. 54, No 2.
– P. 147-151.
15. Fivaz R.C. Dimensionality and the electron-pho-
non interaction in layer structures//Nuovo Cimen-
to. B. – 1969. – Vol. 69, No 1. – P. 10-28.
16. Segura A., Pomer F., Cantarero A., Krause W.,
Chevy A. Electron Scattering mechanisms in n-
type indium selenide//Phys. Rev. B. – 1984. –
Vol. 29, No 10. – P. 5708-5717.
17. Zaslonkin A.V., Kovalyuk Z.D., Mintyanskii I.V.,
Savitskii P.I. Electrical properties of fast cooled
InSe single crystals//Semiconductor Physics,
Quantum Electronics & Optoelectronics. – 2008.
– Vol. 11, No 1. – P. 54-58.
18. Savitskii P.I., Kovalyuk Z.D., Mintyanskii I.V.
Space-charge region scattering in indium mono-
selenide//Phys. Status Solidi A. – 2000. –
Vol. 180, No 2. – P. 523-531.
19. Weisberg L.R. Anomalous mobility effects in so-
me semiconductors and insulators//J. Appl. Phys.
– 1962. – Vol. 33, No 5. – P. 1817-1821.
20. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика
полупроводников. – М.: Наука, 1990. – 688 с.
21. Asubar J.T., Agasuma Y., Jinbo Y., Ishibashi T.,
Uchhitomi N. Annealing effects on impurity band
conduction of ZnSnAs2 epitaxial films// IOP Conf.
Series: Materials Science and Engineering. –
2011. – Vol. 21. – Р. 012031.
22. Мотт Н., Туз У. Теория проводимости по при-
месям//УФН.– 1962.– Т. 79, № 4.– С. 691-740.
23. Laiho L., Lashkul A.V., Lahderanta E., Nedeog-
lo D.D., Nedeoglo N.D., Shakhov M.A. Shallow
donor states of Ag impurity in ZnSe single crys-
tals//Semicond. Sci. and Technology. – 2006. –
Vol. 21, No 5. – P. 654-660.
І.В. МІНТЯНСЬКИЙ, П.І. САВИЦЬКИЙ, З.Д. КОВАЛЮК
336
24. Агринская Н.В., Козуб В.И., Полоскин Д.С.
О смешанной проводимости, включающей
квазиметаллическую проводимость по при-
месной зоне, в легированных полупроводнико-
вых структурах//ФТП. – 2010. – Т. 44, № 4. –
С. 491-496.
25. Nedeoglo D.D. Formation and properties of the
impurity band in n-ZnSe// Phys. Status Solidi B.
– 1977. – Vol. 80, No 1. – P. 369-377.
26. Емельяненко О.В., Лагунова Т.С., Насле-
дов Д.Н., Талалакин Г.Н. Образование и свой-
ства примесной зоны в n-GaAs//ФТТ. – Т. 7,
№ 5. – С. 1315-1323.
27. Essaleh L., Wasim S.M., Galibert J. Effect of
impurity band conduction on the electrical
characteristics of n-type CuInSe2//J. Appl. Phys.
– 2001. – Vol. 90, No 8. – P. 3993-3997.
28. Schцn J.H., Aryshanov E., Fabre N., Bucher E.
Transport properties of n-type CuGaSe2//Solar
Energy Materials & Solar cells. – 2000. –
Vol. 61, No. 4. – P. 417-426.
29. Aryshanov E., Schцn J.H., Matsushita H., Taki-
zawa T. Impurity band in p-type CuInSe2//Phys.
Status Solidi A. – 1999. – Vol. 176, No 2. –
P. 1593-1596.
30. Витовский Н.А., Лагунова Т.С., Машовец Т.В.,
Рахимов О. Пространственное распределе-
ние электрически активных центров в n–
арсениде галлия и его изменения при гамма-
облучении//ФТП. – 1984. – Т. 18, № 9. –
С. 1593-1596.
31. Basinski J., Olivier R. Ionization energy and im-
purity band conduction of shallow donors in n-
gallium arsenide//Canad. J. of Physics. – 1967.
– Vol. 45, No 1. – P. 119-126.
32. Song X., Bцttger P.H.M., Karlsen O.B., Fings-
tad T.G., Taftя J. Impurity band conduction in
the thermoelectric material ZnSb//Physica Scrip-
ta. – 2012. – Vol. T148. – P. 014003.
33. Walsh D., Poirier A., Christoforou N., Auclair J.
Metallic impurity donor band in compensated n-
type GaAs//J. Phys. C: Solid State Phys. – 1982.
– Vol. 15, No 34. – P. 7043-7048.
LІTERATURA
1. Kovalyuk Z.D., Politanskaya O.A., Sidor O.N.,
Maslyuk V.T. ‘Elektricheskie i foto-‘elektriches-
kie harakteristiki struktur na osnove sloistyh po-
luprovodnikov InSe i GaSe pri obluchenii ‘elek-
tronami s ‘energiej 12,5 M‘eV//FTP. – 2008. –
T. 42, № 11. – S. 1321-1326.
2. Kovalyuk Z.D., Litovchenko P.G., Sidor O.N.,
Katerinchuk V.N., Lastoveckij V.F., Litovchen-
ko O.P., Dubovoj V.K., Polivcev L.A. Vliyanie
nejtronnogo oblucheniya na foto‘elektricheskie
parametry struktur ІTO - GaSe//FTP. – 2007. –
T. 41, № 5. – S. 570-574.
3. Kovalyuk Z.D., Litovchenko P.G., Lastove-
ckij V.F., Litovchenko O.P., Dubovoj V.K., Po-
livcev L.A. Vliyanie nejtronnogo oblucheniya na
foto‘elektricheskie parametry struktur p-n-InSe
//Pis’ma v ZhTF. – 2007. – T. 33, № 18. –
S. 14-22.
4. Kovalyuk Z.D., Katerynchuk V.M., Sydor O.M.,
Savchuk A.I., Raransky M.D., Palamaryk M.Yu.
Change of heterostructures contact potential dif-
ference induced by X-ray irradiation//Nuclear
Instruments and Methods in Physics. B. – 2006.
– Vol. 246. – P.118-121.
5. Abdinov D.Sh., Askerov K.A., Gadzhieva V.I.,
Bektashi M.G. Radiacionno-stojkie fotopriem-niki
na oblast’ spektra 0,35-1,1 mkm//Prikladnaya fizi-
ka. – 2008. – № 5. – S. 106-109.
6. Kovalyuk Z.D., Tkachenko V.G., Maksym-
chuk I.M., Sydor O.M., Sydor O.A., Dubin-
ko V.I. X-ray and Raman investigations of layered
InSe and GaSe single crystals irradiated with high-
energy gamma-quanta//Proc. of the 1th Int. Conf.
Nanomaterials: Applications and Properties
NAP-2011, – Alushta, Ukraine. – 2011. – Vol. 2,
part 2. – P. 376-380.
7. Kovalyuk Z.D., Sydor O.M., Sydor O.A., Tka-
chenko V.G., Maksymchuk I.M., Dubinko V.I.,
Ostapchuk P.N. Investigation of irradiated laye-
red III-VI crystals by methods of X-ray diffrac-
tometry and Raman spectroscopy//Mater. Sci.
and Engineering: B. – 2012. – Vol. 2, No. 7 –
P. 537-543.
8. Zhirko Yu.I., Skubenko N.A., Dubinko V.I., Ko-
valyuk Z.D., Sydor O.M. Influence of impurity
doping and г-irradiation on the optical properties
of layered GaSe crystals//J. Mater. Sci. and Engi-
neering: B. – 2012. – Vol. 2, No 2. – P. 91-102.
9. Zhirko Yu.I., Skubenko N.A., Dubinko V.I., Ko-
valyuk Z.D., Sydor O.M. Influence of γ-irradia-
tion on optical properties of GaSe crystals//Proc.
of the 1th Int. Conference on Nanomaterials: Ap-
plications and Properties NAP-2011 – Alushta,
Ukraine. – 2011. – Vol. 2, part 2. – P. 364-370.
10. Sidor O.N., Sidor O.A., Kovalyuk Z.D., Dubin-
ko V.I. Harakteristiki fotodiodov so strukturoj
“sobstvennyj oksid-InSe”, obluchennyh vysoko-
‘energeticheskimi ‘elektronami//Tehnologiya i
konstruirovanie v ‘elektronnoj apparature. –
2012. – № 6. – S. 29-33.
11. Parejra R., de la Cruz R.M., Mari B., Segura A.,
Munoz V. Thermal recovery of the lattice dama-
ge in neutron-transmutation-doped InSe//Phys.
Rev. B. – 1993. – Vol. 47, No 5. – P. 2870-2873.
ФІП ФИП PSE, 2013, т. 11, № 4, vol. 11, No. 4
ДОМІШКОВА ЗОНА В ОПРОМІНЕНОМУ ЕЛЕКТРОНАМИ n-InSe
337ФІП ФИП PSE, 2013, т. 11, № 4, vol. 11, No. 4
12. Mari B., Segura A., Chevy A. Electrical properties
of neutron-transmutation doped InSe//Appl.
Surface Sci. – 1991. – Vol. 50, No 1-4. –
P. 415-419.
13. Zaslonkіn A.V., Kovalyuk Z.D., Mіntyans’kij І.V.,
Savic’kij P.І., Sidor O. M. Vpliv opromіnennya
visokoenergetichnim γ-kvantami ta elektronami
na elektrichnі vlastivostі n-InSe//Mater. nauk.-
tehn. konf. “Fіzika, elektronіka, elektrotehnіka”
FEE-2012. – Sumi. – 2012. – S.109.
14. De la Cruz R.M., Pereira R., Segura A., Mo-
ser P., Chevy A. Positrons and electron-irradia-
tion induced defects ion the layered semiconduc-
tor InSe//Appl. Phys. A. – 1992. – Vol. 54, No 2.
– P. 147-151.
15. Fivaz R.C. Dimensionality and the electron-pho-
non interaction in layer structures//Nuovo Cimen-
to. B. – 1969. – Vol. 69, No 1. v P. 10-28.
16. Segura A., Pomer F., Cantarero A., Krause W.,
Chevy A. Electron Scattering mechanisms in n-
type indium selenide//Phys. Rev. B. – 1984. –
Vol. 29, No 10. – P. 5708-5717.
17. Zaslonkin A.V., Kovalyuk Z.D., Mintyanskii I.V.,
Savitskii P.I. Electrical properties of fast cooled
InSe single crystals//Semiconductor Physics,
Quantum Electronics & Optoelectronics. – 2008.
– Vol. 11, No 1. – P. 54-58.
18. Savitskii P.I., Kovalyuk Z.D., Mintyanskii I.V.
Space-charge region scattering in indium mono-
selenide//Phys. Status Solidi A. – 2000. –
Vol. 180, No 2. – P. 523-531.
19. Weisberg L.R. Anomalous mobility effects in so-
me semiconductors and insulators//J. Appl. Phys.
– 1962. – Vol. 33, No 5. – P. 1817-1821.
20. Bonch-Bruevich V.L., Kalashnikov S.G. Fizika
poluprovodnikov. – M.: Nauka, 1990. – 688 s.
21. Asubar J.T., Agasuma Y., Jinbo Y., Ishibashi T.,
Uchhitomi N. Annealing effects on impurity band
conduction of ZnSnAs2 epitaxial films// IOP Conf.
Series: Materials Science and Engineering. –
2011. – Vol. 21. – P. 012031.
22. Mott N., Tuz U. Teoriya provodimosti po prime-
syam//UFN. – 1962. – T. 79, № 4. – S. 691-740.
23. Laiho L., Lashkul A.V., Lahderanta E., Nedeo-
glo D.D., Nedeoglo N.D., Shakhov M.A. Shallow
donor states of Ag impurity in ZnSe single crys-
tals//Semicond. Sci. and Technology. – 2006. –
Vol. 21, No 5. – P. 654-660.
24. Agrinskaya N.V., Kozub V.I., Poloskin D.S. O
smeshannoj provodimosti, vklyuchayuschej kva-
zimetallicheskuyu provodimost’ po primesnoj zo-
ne, v legirovannyh poluprovodnikovyh strukturah
//FTP. – 2010. – T. 44, № 4. – S. 491-496.
25. Nedeoglo D.D. Formation and properties of the
impurity band in n-ZnSe// Phys. Status Solidi B.
– 1977. – Vol. 80, No 1. – P. 369-377.
26. Emelyanenko O.V., Lagunova T.S., Nasle-
dov D.N., Talalakin G.N. Obrazovanie i svojstva
primesnoj zony v n-GaAs//FTT. – T. 7, № 5. –
S. 1315-1323.
27. Essaleh L., Wasim S.M., Galibert J. Effect of
impurity band conduction on the electrical
characteristics of n-type CuInSe2//J. Appl. Phys.
– 2001. – Vol. 90, No 8. – P. 3993-3997.
28. Schцn J.H., Aryshanov E., Fabre N., Bucher E.
Transport properties of n-type CuGaSe2//Solar
Energy Materials&Solar cells. – 2000. – Vol. 61,
No. 4. – P. 417-426.
29. Aryshanov E., Schцn J.H., Matsushita H., Taki-
zawa T. Impurity band in p-type CuInSe2//Phys.
Status Solidi A. – 1999. – Vol. 176, No 2. –
P. 1593-1596.
30. Vitovskij N.A., Lagunova T.S., Mashovec T.V.,
Rahimov O. Prostranstvennoe raspredelenie
‘elektricheski aktivnyh centrov v n-arsenide gall-
iya i ego izmeneniya pri gamma-obluchenii//FTP.
– 1984. – T. 18, № 9. – S. 1593-1596.
31. Basinski J., Olivier R. Ionization energy and im-
purity band conduction of shallow donors in n-
gallium arsenide//Canad. J. of Physics. – 1967.
– Vol. 45, No 1. – P. 119-126.
32. Song X., Bцttger P.H.M., Karlsen O.B., Fings-
tad T.G., Tafto J. Impurity band conduction in
the thermoelectric material ZnSb//Physica Scrip-
ta. – 2012. – Vol. T148. – P. 014003.
33. Walsh D., Poirier A., Christoforou N., Auclair J.
Metallic impurity donor band in compensated n-
type GaAs//J. Phys. C: Solid State Phys. – 1982.
– Vol. 15, No 34. – P. 7043-7048.
І.В. МІНТЯНСЬКИЙ, П.І. САВИЦЬКИЙ, З.Д. КОВАЛЮК
|