Особливостi протiкання струму при ультразвуковому навантаженнi в сильно компенсованих низькоомних кристалах CdTe:Cl
To elucidate the mechanism of influence of ultrasound on the temperature, T, dependence of conductivity (q(T)) in low-resistance CdTe:Cl (NCl ≈ 1024 m−3) single crystals of the n-type, the Hall effect and the relaxation kinetics of q(t) at the ultrasound (fUS ∼ 10 MHz, WUS ∼ 104 W/m2) switching-on a...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English Ukrainian |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019082 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2019082 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20190822019-04-16T20:51:27Z Peculiarities of Current Flow in Strongly Compensated Low-Resistance CdTe:Cl Crystals under Ultrasonic Loading Особливостi протiкання струму при ультразвуковому навантаженнi в сильно компенсованих низькоомних кристалах CdTe:Cl Olikh, Ya. M. Tymochko, M. D. ультразвук дислокацiї монокристали CdTe ефект Холла релаксацiя електропровiдностi ultrasound dislocations CdTe single crystals Hall effect conductivity relaxation - To elucidate the mechanism of influence of ultrasound on the temperature, T, dependence of conductivity (q(T)) in low-resistance CdTe:Cl (NCl ≈ 1024 m−3) single crystals of the n-type, the Hall effect and the relaxation kinetics of q(t) at the ultrasound (fUS ∼ 10 MHz, WUS ∼ 104 W/m2) switching-on and -off have been studied in a temperature interval from 77 to 300 K. A completely reversible dynamical influence of ultrasound is revealed for the first time. It has different characters for the low (LT, T < 180 K) and high (HT, T > 200 K) temperature intervals. Acoustically stimulated changes in the HT region are found to be in-significant: the mobility of charge carriers decreases a little, and long-term processes of q(t) relaxation are not observed. In the LT region, the relative acoustically stimulated changes grow; in particular, the duration of q(t) relaxation processes increases, and they reveal a two-stage character. To explain this phenomenon, the model of a heterogeneous semiconductor containing clusters of impurity defects in vicinities of dislocations is applied. A mechanism is proposed that relates the “instant” increase of q(t) with the acoustically stimulated reduction of the amplitude of fluctuations of the large-scale potential owing to the enlargement of the effective electronic radius of dislocation impurity clusters. Long-term (50–500 s) temperature-dependent relaxation processes are governed by the diffusive reconstruction of the point-defect structure in the cluster bulk, including the transformation of acceptor (V2−CdCl+Te)− complexes into neutral (V2−Cd2Cl+Te)0 ones. З метою вияснення механiзму впливу ультразвуку (УЗ) на електропровiднiсть q (T) у низькоомних монокристалах n-типу CdTe:Cl (NCl ≈ 1024 м−3) проведенi температурнi (77–300 К) дослiдження ефекту Холла та кiнетики релаксацiї q (t) при ввiмкненнi та вимкненнi УЗ (fUS ∼ 10 MГц, WUS ∼ 104 Вт/м2). Вперше виявлено динамiчний (повнiстю зворотний) вплив УЗ, який рiзниться для низькотемпературної областi (НТ, T < 180 К) i високотемпературної (ВТ, T > 200 К). У ВТ областi акустостимульованi (АС) змiни незначнi, дещо падає рухливiсть, довготривалi q(t) не проявляються. В НТ областi вiдноснi АС змiни зростають, збiльшується тривалiсть релаксацiйних процесiв q(t), якi проявляють двостадiйний характер. Для пояснення використана модель неоднорiдного напiвпровiдника, що мiстить кластери домiшкових дефектiв в околi дислокацiй. Запропоновано механiзм, який пов’язує “миттєвi” зростання q(t) з АС зменшенням амплiтуди флуктуацiй крупномасштабного потенцiалу в результатi збiльшення ефективного електронного радiуса дислокацiйних домiшкових кластерiв; довготривалi температурно-залежнi релаксацiї (50–500 с) визначаються дифузiйною перебудовою точково-дефектної структури в серединi кластера, включаючи перебудову заряджених акцепторних комплексiв [(V2−CdCl+Te)−] в нейтральнi – [(V2−Cd2Cl+Te)0]. Publishing house "Academperiodika" 2019-01-06 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019082 10.15407/ujpe61.05.0381 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 61 No. 5 (2016); 381 Український фізичний журнал; Том 61 № 5 (2016); 381 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe61.05 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019082/974 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019082/975 Copyright (c) 2019 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
ультразвук дислокацiї монокристали CdTe ефект Холла релаксацiя електропровiдностi ultrasound dislocations CdTe single crystals Hall effect conductivity relaxation - |
| spellingShingle |
ультразвук дислокацiї монокристали CdTe ефект Холла релаксацiя електропровiдностi ultrasound dislocations CdTe single crystals Hall effect conductivity relaxation - Olikh, Ya. M. Tymochko, M. D. Особливостi протiкання струму при ультразвуковому навантаженнi в сильно компенсованих низькоомних кристалах CdTe:Cl |
| topic_facet |
ультразвук дислокацiї монокристали CdTe ефект Холла релаксацiя електропровiдностi ultrasound dislocations CdTe single crystals Hall effect conductivity relaxation - |
| format |
Article |
| author |
Olikh, Ya. M. Tymochko, M. D. |
| author_facet |
Olikh, Ya. M. Tymochko, M. D. |
| author_sort |
Olikh, Ya. M. |
| title |
Особливостi протiкання струму при ультразвуковому навантаженнi в сильно компенсованих низькоомних кристалах CdTe:Cl |
| title_short |
Особливостi протiкання струму при ультразвуковому навантаженнi в сильно компенсованих низькоомних кристалах CdTe:Cl |
| title_full |
Особливостi протiкання струму при ультразвуковому навантаженнi в сильно компенсованих низькоомних кристалах CdTe:Cl |
| title_fullStr |
Особливостi протiкання струму при ультразвуковому навантаженнi в сильно компенсованих низькоомних кристалах CdTe:Cl |
| title_full_unstemmed |
Особливостi протiкання струму при ультразвуковому навантаженнi в сильно компенсованих низькоомних кристалах CdTe:Cl |
| title_sort |
особливостi протiкання струму при ультразвуковому навантаженнi в сильно компенсованих низькоомних кристалах cdte:cl |
| title_alt |
Peculiarities of Current Flow in Strongly Compensated Low-Resistance CdTe:Cl Crystals under Ultrasonic Loading |
| description |
To elucidate the mechanism of influence of ultrasound on the temperature, T, dependence of conductivity (q(T)) in low-resistance CdTe:Cl (NCl ≈ 1024 m−3) single crystals of the n-type, the Hall effect and the relaxation kinetics of q(t) at the ultrasound (fUS ∼ 10 MHz, WUS ∼ 104 W/m2) switching-on and -off have been studied in a temperature interval from 77 to 300 K. A completely reversible dynamical influence of ultrasound is revealed for the first time. It has different characters for the low (LT, T < 180 K) and high (HT, T > 200 K) temperature intervals. Acoustically stimulated changes in the HT region are found to be in-significant: the mobility of charge carriers decreases a little, and long-term processes of q(t) relaxation are not observed. In the LT region, the relative acoustically stimulated changes grow; in particular, the duration of q(t) relaxation processes increases, and they reveal a two-stage character. To explain this phenomenon, the model of a heterogeneous semiconductor containing clusters of impurity defects in vicinities of dislocations is applied. A mechanism is proposed that relates the “instant” increase of q(t) with the acoustically stimulated reduction of the amplitude of fluctuations of the large-scale potential owing to the enlargement of the effective electronic radius of dislocation impurity clusters. Long-term (50–500 s) temperature-dependent relaxation processes are governed by the diffusive reconstruction of the point-defect structure in the cluster bulk, including the transformation of acceptor (V2−CdCl+Te)− complexes into neutral (V2−Cd2Cl+Te)0 ones. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019082 |
| work_keys_str_mv |
AT olikhyam peculiaritiesofcurrentflowinstronglycompensatedlowresistancecdteclcrystalsunderultrasonicloading AT tymochkomd peculiaritiesofcurrentflowinstronglycompensatedlowresistancecdteclcrystalsunderultrasonicloading AT olikhyam osoblivostiprotikannâstrumupriulʹtrazvukovomunavantažennivsilʹnokompensovanihnizʹkoomnihkristalahcdtecl AT tymochkomd osoblivostiprotikannâstrumupriulʹtrazvukovomunavantažennivsilʹnokompensovanihnizʹkoomnihkristalahcdtecl |
| first_indexed |
2023-03-24T08:57:05Z |
| last_indexed |
2023-03-24T08:57:05Z |
| _version_ |
1795757658418970624 |