Investigations of physical mechanisms of metal-insulator transition in highly strained n-Si and n-Ge crystals
Analysis of experimental results on transport phenomena is presented for highly uniaxially strained silicon and germanium crystals heavily doped by shallow donors. Possible mechanisms of the strain induced metal-insulator (MI) transition determined by peculiarities of the c-band energy spectrum tran...
Saved in:
| Published in: | Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics |
|---|---|
| Date: | 2003 |
| Main Authors: | , , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2003
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117939 |
| 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: | Investigations of physical mechanisms of metal-insulator transition in highly strained n-Si and n-Ge crystals / S.I. Budzulyak, V.M. Ermakov, B.R. Kyjak, V.V. Kolomoets, V.F. Machulin, M.K. Novoselets, L.I. Panasjuk, B.B. Sus', E.F. Venger // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2003. — Т. 6, № 1. — С. 37-40. — Бібліогр.: 16 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-117939 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Budzulyak, S.I. Ermakov, V.M. Kyjak, B.R. Kolomoets, V.V. Machulin, V.F. Novoselets, M.K. Panasjuk, L.I. Sus', B.B. Venger, E.F. 2017-05-27T16:45:47Z 2017-05-27T16:45:47Z 2003 Investigations of physical mechanisms of metal-insulator transition in highly strained n-Si and n-Ge crystals / S.I. Budzulyak, V.M. Ermakov, B.R. Kyjak, V.V. Kolomoets, V.F. Machulin, M.K. Novoselets, L.I. Panasjuk, B.B. Sus', E.F. Venger // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2003. — Т. 6, № 1. — С. 37-40. — Бібліогр.: 16 назв. — англ. 1560-8034 PACS: 71.30.+h https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117939 Analysis of experimental results on transport phenomena is presented for highly uniaxially strained silicon and germanium crystals heavily doped by shallow donors. Possible mechanisms of the strain induced metal-insulator (MI) transition determined by peculiarities of the c-band energy spectrum transformation in n-Si and n-Ge are discussed. The main statements of the effective mass-donor concept for hydrogen-like impurities in monocrystalline semiconductors were verified. en Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics Investigations of physical mechanisms of metal-insulator transition in highly strained n-Si and n-Ge crystals Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Investigations of physical mechanisms of metal-insulator transition in highly strained n-Si and n-Ge crystals |
| spellingShingle |
Investigations of physical mechanisms of metal-insulator transition in highly strained n-Si and n-Ge crystals Budzulyak, S.I. Ermakov, V.M. Kyjak, B.R. Kolomoets, V.V. Machulin, V.F. Novoselets, M.K. Panasjuk, L.I. Sus', B.B. Venger, E.F. |
| title_short |
Investigations of physical mechanisms of metal-insulator transition in highly strained n-Si and n-Ge crystals |
| title_full |
Investigations of physical mechanisms of metal-insulator transition in highly strained n-Si and n-Ge crystals |
| title_fullStr |
Investigations of physical mechanisms of metal-insulator transition in highly strained n-Si and n-Ge crystals |
| title_full_unstemmed |
Investigations of physical mechanisms of metal-insulator transition in highly strained n-Si and n-Ge crystals |
| title_sort |
investigations of physical mechanisms of metal-insulator transition in highly strained n-si and n-ge crystals |
| author |
Budzulyak, S.I. Ermakov, V.M. Kyjak, B.R. Kolomoets, V.V. Machulin, V.F. Novoselets, M.K. Panasjuk, L.I. Sus', B.B. Venger, E.F. |
| author_facet |
Budzulyak, S.I. Ermakov, V.M. Kyjak, B.R. Kolomoets, V.V. Machulin, V.F. Novoselets, M.K. Panasjuk, L.I. Sus', B.B. Venger, E.F. |
| publishDate |
2003 |
| language |
English |
| container_title |
Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| format |
Article |
| description |
Analysis of experimental results on transport phenomena is presented for highly uniaxially strained silicon and germanium crystals heavily doped by shallow donors. Possible mechanisms of the strain induced metal-insulator (MI) transition determined by peculiarities of the c-band energy spectrum transformation in n-Si and n-Ge are discussed. The main statements of the effective mass-donor concept for hydrogen-like impurities in monocrystalline semiconductors were verified.
|
| issn |
1560-8034 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117939 |
| citation_txt |
Investigations of physical mechanisms of metal-insulator transition in highly strained n-Si and n-Ge crystals / S.I. Budzulyak, V.M. Ermakov, B.R. Kyjak, V.V. Kolomoets, V.F. Machulin, M.K. Novoselets, L.I. Panasjuk, B.B. Sus', E.F. Venger // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2003. — Т. 6, № 1. — С. 37-40. — Бібліогр.: 16 назв. — англ. |
| work_keys_str_mv |
AT budzulyaksi investigationsofphysicalmechanismsofmetalinsulatortransitioninhighlystrainednsiandngecrystals AT ermakovvm investigationsofphysicalmechanismsofmetalinsulatortransitioninhighlystrainednsiandngecrystals AT kyjakbr investigationsofphysicalmechanismsofmetalinsulatortransitioninhighlystrainednsiandngecrystals AT kolomoetsvv investigationsofphysicalmechanismsofmetalinsulatortransitioninhighlystrainednsiandngecrystals AT machulinvf investigationsofphysicalmechanismsofmetalinsulatortransitioninhighlystrainednsiandngecrystals AT novoseletsmk investigationsofphysicalmechanismsofmetalinsulatortransitioninhighlystrainednsiandngecrystals AT panasjukli investigationsofphysicalmechanismsofmetalinsulatortransitioninhighlystrainednsiandngecrystals AT susbb investigationsofphysicalmechanismsofmetalinsulatortransitioninhighlystrainednsiandngecrystals AT vengeref investigationsofphysicalmechanismsofmetalinsulatortransitioninhighlystrainednsiandngecrystals |
| first_indexed |
2025-11-25T21:20:34Z |
| last_indexed |
2025-11-25T21:20:34Z |
| _version_ |
1850556544612040704 |
| fulltext |
37�����������
��
������������������������������������������
����
�� �
��������������������!
�
���
�����������������������"�
�����#�����������$�%&��������������� ��������� '���� (�� ��� �)*+��
��������
� �
�������� ��
���
��
����� ������ ������
����� ������� �
�
�� �����
��������������� ���������� ������������� ��
������������ ������ ��!�� �
������"��#�$ �%�������#
�
�
��������&�� ��������
�#��'
�
������(��)����* � �$��%������� ���+(�� !�&���������
(���������� ��� ������������������������ �� ���!
�
����� +,� &���&�����
�
��� ����-�.�����!
�
���
�����/� 0�-1�++2� �',� '�-�3� �
4/� 0�-1�++2� �',� '�5(3� �*�
��/�
������6��
������������
�����
����������� ��� ���������� �� ���!
�
����� +'� &���&�����
�
��� ����-�.�����!
�
���
�
����
�� 7
�
�� ��������
��!���������� ���.����� '+�����������
� �������� �(����.�����!
�
���
�����/� 0�-1�++2� �''� (�)�3� �*�
��/� ����6�����
�����
,-��� ������������� ��� ������������� �������� ��� ���������� �
�������� ��� ���������� ����
��
��
����������� ��������� �������� �����������������������
�� ���� ������!�� �
����"������� ������#
!������
���������� �
�� ������� �������������#���������� $%&'� ����������������������!��������#
������������
���#!���������������������������������������#��������#(��������������� �)
������
���������������
��������� ������#������������������
�������#��*�������������������������������
���������������"���� �������
#��.
���/�����# ��������������������+������#��������������������+�������� �#������
����+�
��
��������� ��������
����������� ���,� �, �,-����������������!����������. �
�
��� ����
�����
�
/��������������#��������� �����������������!�������������
����������������������"���������������������
���������#
���������������������������������������������������������
�
����������������� �)
�������+�
�� �����������������#
������������������������������������������������
�������#
���������� ��������������
������� 0�+,1 �)
�� ���������#
���������������������������������2�������
����������� ���
��"��������������$7�→��'�!��������������
������������#
���������� �&�����������"� ������������� ��������������
���+�����������3�����+������������2�������������������"
��
��#����������������������������������
��%&��������������
��
�� ���0
1�
25.03
1
≈cB Na $�'
4�� �������������
��%��������������$�'�"������������
��������������� ���� �����������������"��
� �
�� ��������
������������������
��%&������������ �������!��.����������
����������$��,�÷��,.'5�6
�071 �8�"� ��+�����#�������#
����������������
�����������������
�������
��%&�������#
������
����������
�"��
���"��������
� ������������ ��
���!���� �)
��������������������������"��
������3���#
������ ����������������!��"�����
���
���������������������
�������������������� ������������������� �%�����������#
���������������
������������
�����������������������������#
����� ���������
��%&�������������
���"�����!�����������
�
�����������������������091����������������������������
���������������������#(��$��'�0:1������#���$�'�0�1�
�� ���
������!���
����"������� �&��"���������091��
����
���
��#
���������������������������� ���������
�����������������#
���������
����������������������������������������������#
���������������������
����������������������������� �;��
�������+��
����������������������������������
������ �#
������������������ ���� $���������'� ����
����������� ����
�������� ����"����!��� ����������
���#�����������
��
��
������!���
���
�����������������������������������*�� ��
�������������$
÷
9��<'��������������85 ≈ 5� .5(���0�1
)
��+��������������������
�"����������������
��%&�����#
������������������������������ ��������"��
���������������
������������������$���������#����������������'�"
������#
������������
���������������!���������
��������� ������
�
�����$=%)'�����������������������������������
����
�������
���������������
������������������������� �������
$�����#��������������������'
>! ������+� �������������� �
������������ ���������
�
���������
��%&�����������������������������������"��
�����������������������������?�����������������������#
. �"%��'1(2������
������������ ����� ��/��������� ��
���
��
����� ������ ������
�����
�������������������������������
��
���������!���
����"
�������$�#��+��#(�'�����!�����������������2�������
������
�����������!������������������� ������� ��������������
��
������������������ �=����������������������������
�
�� ������� !���� ��������� ��������������� ���
��
��
����������#��������#(�����������0.1�����"��������������
�
�
���������������������������������������
�������������
��������!����������������
������������������ ������� �����
0�@@�0���1�6�����#��+�����0�@@�0���1�6�����#(� �)
��������
�� ��"�����
�����������
��������#�������������#������#
��������������������#��������#(�������������"��
��
������#
������������ ������� ���������������
��
��������������#
����
%��!1
������� �� �������� ��� ��������
�
)
��%&����������������
��
������������������������#������
�#(�����������"���������2���������
�
��
���$�������!��
���0�1'��������������$7 ,÷:�5A' �������������������������#
����������������
��������������������������������������
����������
��
���������� ��������� 0B1�"��� �����2��� ���
������������� ��� �
��%&)��
�������� ������������
���!#!��������������"��������������������������������
����������3������� �C���������������������"�����������#
�������$� 9÷� :'5���������������"��
��
�������
�$� 9÷, �'5
��������
���
������
��������≈ 5, 95�������������������
"��
��������
�≈ ,���������
���
��*�������������
��!��
�����
����
�����������
&��;�� �������;�� �,+� ���������������������������
������� ������� ������� ��������������������������������
�"�
�����#(�$�!'� �����#��$�'� ��������+� �������� ��� �)
�
��������������������������
����������������*�����������
�
��������������������������������������������
��������#
���#�����������������"
��
���������2�����������
����������
����
����"��������������������� �>! ������+��
�� �������
�9�D��9������3���������������������� :������#(�$�!'����
� 7������#��$�'+��������� ��� �)
�������+��
���������������
�������� ���� ��� �����2��� �������������� �������� �)
���
�������������������������������
������ ���������������
�������� ���������"��������������$��� ��������;���������
,'����������2��� ����������������#(�����0�@@�0���1�������
�#���0�@@�0���1�������� ��������������,��
�������������"��
������������������������
�"�����;�� �������;�� �,+�$��� ��
,6���������� ���' ������+������
��!��
��#(�����0�@@�0���1
�����#������0�@@�0���1��
������������������ ����������������
��������
��������#���������������������������
��������
!��������������0.1+��
�����������������������������
��%&
�������������������������
��%���������������������������+
���"��� ���������������
��������� ��������������+��
��E�
�
�������
:�������������������2�������
����"���������������#
���������
2
2
em
aB ∗
=
χ�
+ $,'
"
����χ�����
��������������������� ���+��;�����
��������� �
����������������
�������������=3 �$�'+���������������������������
������
���������������� �����������
���������������������������#
����������
�����������������������������
��E�
��������
����������
��������2����������������������
������������
��� �������
����
��������#�������������#����������������#
����������2����� �)�*�����������������������=3� �$�'����
$,'+� �
�� ���������������������������������������� �
��%&
�������������������������
( ) ( )
3
0
0
= ∗
∗
m
m
NXN X
cc $
'
&�����������
������������������ �����������������������#
����������������������������
������������������������� ����
"
��
�����������������
�������������������
���������������
�������� ��������
������ �������������� �)
��������������#
�����"��
��
��������� ����������������������������������#
�� ��� ��� ��� ��� ���
���
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
��������
���
����
����
���
���
�
�
���
���
�
�������
�������
�
�
� ����
���
��
�
��
�
&���� ��� )����������� ������������� ��� �
�� ��������� ����������� ���
�#(�$�!'� ��������� ��� ������� ������ ��� �
�� ��������� ���������2� @@
0���1
&���� %�� )����������� ������������� ��� �
�� ��������� ����������� ���
�#��$�'������������� ������� ����������
�������������������2� @@� 0���1
�
���
���
�
������
�
� ����
���
��
�
��
� ��� ��� ���
��
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
���
����
����
����
����
����
����
�
������
������������ ����� ��/��������� ��
���
��
����� ������ ������
�����
B�"%��'1(2������
�������!������������������������
��������#��������%&
����������������
�������������������������#(�$�!'�$;�� ��'
�����#��$�'�$;�� �,'��������� �������������������������
������������
��%&���������������
��
��������������������
"��
��������������
���������������������
���������&6F��
��#
���������������<=G5������
���#��*�����������
����������������
����
��%&���������������
��
������������ ���������
����
�
������#��������%&����������������
�����������������
��ε,#
�������� ����"
��
�����������7 ,÷,��<
)
��+��
��������#��������%&��������������������2�����
���������!��������������(���
�������������!���
�������
��!������������
�����������"��
�
��
��� �������������0��+��1
H���+��
�����������������������������������������������
������������#��$�'���������+��
��%&��������������������2��
����
����������#!����0�,1
����
��
��
����������������$75 ≈ 5,9÷:�5<'+�������!�#
���������
��ε�#��������� ��������
������������������������
�!��� ������!��
��#��$�'������#(�$�!'��������� �)
������#
��������������������
��ε�#�������� �������� ������������
����������������!���
���������������
������������������ �
�������������������"��
��
��������� ������#���������#
���������
�������#��*�������������0�
1�
22
4
1
2 χ
ε
�
em∗
−= $7'
&������+�������������������������������������������� #
�����
�"��
�������
��!��
��#(�$�!'������#��$�'�$;�� ��+
;�� �,'��
��������#���������������������
����������������#
�� �����������������
���������������
��ε(#����� ������������
���"���
������ ����#������0� @@� 0���1���������#(�����0� @@� 0���1
����# ��������������������∆�# ������� ���� �# ������+
���������������+������������ ��+��
���
���������
������#
��������������������!���
�� �����#��!��������������
����
0:+��1����������������
&���#(�����0�@@�0���1�����
�����������������<�≈ $� 9÷, �'
(����
�� �#∆�#�� �����������
���!���������������������*��
������0.1 �&���
��������Ψ#�������������
����������������#
�2�������
���
����"����������������!���!���
������������#
!������������
��E���
������������������� �# ����������
�"��∆�# �������0�7#�:1�
( )∑ ∆∆ Ψ+Ψ=Ψ
k
kkkLkL CC
�
���� $9'
)
�������+��
���
��������ε,#�������� �������� �����
�����������#(��"
��
������������
������������������ 9
(���I�<�I�, ,�(��� ��� �
��������2���!�� �
����������
���������������
�������� ��������!�����������
��� �#����
∆�# �������E���
�"� �#��������������
��������2�����������
"� ���������� �= �������+��
��Ψ#����������������������
�����!���
�� �# �������E���
�����������������!��������
�
�����������������<5I5� 95�(���"
�����
��Ψ#�����������
�����������!���
��∆�# �������E���
�����������������!�#
���������
�����������������<5J5, ,5(�� �)
��+��
���� ��#
���������
��(�������������!�����!�������������������
�
���������������<5J, ,�(�������������
���������#��*�����#
��������!��� �&�������3��������� �#∆��6��� ��������
�
���������������� ������� ∗
em �����������"
����������� ������
����������� ∗
⊥
∗= mmKm || � ��������� �)
�� �������� ��
�������������!�������
����������
��!��
������������!���
�������������!��� �)
�������+���������������
������
���������������
��������� ������#�������������+��
������#
����������������ε������ε,#�������� �����
������
�������
"��� ���������������������������
������ �����������������
�
ε������ε,#�������� ������������������������������������<
�������������!���
�������������������������������������
�����#����������������������������!���
�����������������
�
���������������� �����������#(�$�!'���������
����
��0�@@�0���1�$;�� �,'+��
������� �����������������
���������������� ������� ∗
⊥m �������������������
������ #
����������������������
�� 1∆ ����� 1∆′ �!����
�������
�����#
��������!��������
�����������
��E���������2��������������
)
��������#���������������������
�� ∗
⊥m ���������
�������#
���������������������$;�� �,+���� ����6�'����
��
���������
��������������������
��������� ������#��������������$�'�6
$7''����"���
(�� 3
������
��
)
��������������
���������"�������������
���
����������
�#
����������
��������#�������������#�����������������������
�#��$�'������#(�$�!'����������� ������������������ �=�#
����� �������������������
�������������� ��������+��������#
���������������������������� ���������������# ��������
��#
������������������������� ���������������������������"���
��������� ���������������������� �����������������#(�
�����#�������
�����������������#��������%&��������������#
���������
����
��������2������������������������������������
��*�������������������3��������������������������������#
�����������
����������������������
��!��
�����������
!�����������������!��������������(�+�"
��
�����
����#
����2���!���
���������������
��������� ������������������
)
����������!�
� ���������������������������������#�������
�������������
�������������#��������#(��"�����!��� ��
���������2�� �)
����������������������
��������� ������#
������������������
�������#��*�����������������������#
��������"���� ������������
��!���������
��������������
�� ����������������
�������#������������������������
��
�����������������������������������������������������#
����
>���������
� K�
�������8 F �%����#���������� ����������� ���
�� ���� �����
��������������� DD�?�������%&������ ��� ������ ��
���$�@
����
�
������� �($�' � �� � 96�9� $�BB.'
, ��������) (��4�� �������������
�������������������������)5G5�
�������� ���� ����8���� ������������ ���� ����"��*��� ������#
������!�����������������������DD�������>����A �4%$�:'+���� �,7
76
�,7
B� $�BB.'
%����H ; �@��
�*�����
����7�
���������� )������ ����;������+
K���+� �� �
79� $�B�7'
7 ;���2�
��8 +� &��� ;��������K ; +� )��������C � � $=�� ' �7��
@��
�*���*@��
��7
��������� ���9����������������� DD�4�� ��#
����� ��� �� ������"�+� ��������+� �� � �
�� $�B�.'
7� �"%��'1(2������
������������ ����� ��/��������� ��
���
��
����� ������ ������
�����
9 E
����/ H � ������� ����������� ��� �
�������#���������� ������#
����� ��� ������ ��������������� DD������� >���� A�� %5$,'+� ��
��.,#��.9� $�B.,'
: ��� ���% +� ����;���2�
��8 �8��
� ������� ���2������������ ��
����������� �������#������ ���������� DD�������>�� � �(6$9�'+
�� ���:,.6��:
9� $�B:9'
� ���������% � +�/����!����) ; +�)
�����( � +� ����E
���
/ H � ������#������� ��� �
�� �����#���������� ����������� ��
�����*�� ��� ������������� DD�������>���� ��� �78$�.'+� �� � �,.76
�,.�� $�B.,'
. =���*� �F H +�<���������F F +������L�*�K & +�����/������
F = � �������� ���� ���������� ������� !����� ��������������
������ ����������
��
� ��������� ������� DD������� ����� ������
��
?����� ������ ���������� 1�?��*��' � F�� ( � � )
��������*�
$(�����'+� =� � = % � ��������*��� ���� M C � M�����������+
N������������������!� ��� +���������� +��� ��.�
6�.�:� $�BB�'
B =���*� �F H +�<���������F F+� ���� E � +�/������ �F =
������� ���/����� � &������������ ����
��
���������� ��������� ���#
������� � ,�7��.9�/����� � $�BB9'
�� E���
��� & +�=���*� �F H +�<���������F F +�H�2���
�*�� ; +
�����L�*�K &+� ;����� �� F � � )���������� ������������� ���#
����� ���� ����� ������� ������ �������� ���� ����� ��� �
�����������
��������� �#(�$�!'� DD�B�C�� 7�
��� ����&��� � %($9'+� �� � ,,776
,,7B� $�B.B'
�� =���*� �F H+�<���������F F +��������*�K &+�/������ �F =
%&� ����������� ����#��$�+� �!'�������
��
���������� ������� DD�B�C�
7�
��� ����&��� � %4$,'+� �� � ��B6�.�� $�BB�'
�, (�������� +� ����(������
�8 � +�K�
�������8 F �)������#
����� ����������� ��� �
�� ���#��������� ������������ �������� ��
�����������
�������#���������������������DD�������>����A +�4%$,
'+
�� � �:7.:6�:7B
� $�BB9'
�
<�
��N +�K���������M % �)
��������������������� ����������� DD
������>�� +� 68$7'+��� � B�9#B,, � $�B99'
�7 F��O�� P�+� E���( K+� �
������ �P� F � )
�� ������ ������� ��
������� ��� �
��������������������� � DD�B�C��7�
�������&�����7$:'+
�� � ,
�6,
7: � $�B��'
�9 �
�*�� P� �&���������!���!������
�����������������������"��
�
�� �������� !���� ���������� DD� B�C�� 7�
�������&��� �9$�'+� ��
�B
6�B: � $�B�
'
�: (������ =+�=���*� �F H+�<���������F F �&����# �����������#
���!��������� ���������������� ������� ����2��������� �
����"���#
����� ��� ����������� ���������(�� DD�B�C�� 7�
��� ����&��� �%6$7'+
�� � :�96:,� � $�BB9'
|