Введение к работе
-3-
актуальность проблеш. Ишкекционше явления в полупроводниках изучаются со времени создания первых голупроводникоЕнх приборов, поскольку инжекция неосновных носителей лєіоіт в основе работы всех диодных структур с p-n-переходом, а явления так называемой двойной инжекции -в основе токопрохокдения через диодные p-i-n-структуры. Однако, в последние года, корда„все более и более расширяется круг используемых в полупроводниковой электронике материалов, причем идет поиск новых, экологически чистых и в то же время экономически выгодных, дешевых полупроводников, все больший и больший интерес вызывают аморфные материалы, материалы типа А2Вб, А3В5 и другие, для которых характерны процессы рекомбгаационно-стимулированных перестроек глубоких метастабильных примесных центров, дефектов или ассоциатов тех и других. При этом оказывается,'что инжекционные явления, изучение которых на протяжении ряда лет казалось почти законченным, должны быть рассмотрены заново, поскольку наличие рекомбина-щгошо-стимулированных процессов перестройки глубоких " рекомби-надионных центров (или комплексов) монет принципиально изменить процессы рекомбинации в таких лолупроЕодниках и, как следствие, ШШЄКЦИ'?ННКа»'ЯВЯЄНИЯ В НИХу,,- ^ „.; , . , „ .,
Актуальность проблемы, таким образом* определяется'' необходимость:» изученья процессов токопрохождения в диодных структурах, создаваемых на основе современных полупроводниковых материалов, содержащих большое количество матастабйльных .дефектов, различного рода примесей и их комплексов.
Целью диссертационной работы- является изучение диффузионного, дрейфового и диффузионно-дрейфового режимов токопрохождения в диодных структурах, создаваемых на . основе Полупроводниковых материалов с рекомбинационно-стимулированншаї^ перестройками глубоких примесных центров (комплексов).
Научная новизна работы заключается в следующем:
і. ^первые на основе исследования диффузионного инкекцион-ного режима в условиях насыщения скорости рекомбинации, обусловленной рекомбинационно-стимулированными перестройками.глубоких примесных центров получэва экспоненциальная зависимость то-' ка от напрякения J „ exp(qV/ akT), где показатель экспонента а
-4-зависит только, от отношения подаижностей электронов и дырок (и, в отличие от известной характеристики В.И.Стафеева, не зависит от дайны образца).
-
Впервые исследован рзким омической релаксации двойной ишю'кции в условиях развитых рекомбшационно-стимулированных процессов и получена зависимость типа V=A+BJ1/2-DJ~ , которая позволяет объяснить экспериментально наблюдавшиеся на полупроводниковых диодных структурах, изготовленных из различных материалов, участки быстрого роста тока, обычно описываемые эмпирической формулой J-vV01 и называемые "пробойными" или "предпробой-ными".
-
Впервые исследован решил диэлектрической релаксация двойной инжекции в условиях развитых рекомбинационно-стимулиро-ванных процессов и показано, что развитие этих процессов, изменяя закон рекомбинации, приводит к постепенной смене классического закона Ламперта Jjfi/vP НЭ ЗАВИСИМОСТЬ ТИПЭ и iv
с последущим переходом на участок "пробойного" типа.
4. В условиях самоторможения рекомбинации впервые изучен
диффузионно-дрейфовый режим двойной инжекции, когда амбиполяр-
ная скорость дрейфа определяется модуляцией заполнения глубоких
примесей и имеют место совпадающие направления амбиполярных
диффузии и дрейфа, и показано, что на начальном этапе развития
процесса; рекомбинационно-стЕмулированных перестроек глубоких
примесных центров, возможно появление на ВАХ участка с ОДС типа
Vnl/J3-, который при насыщении скорости . рекомбинации сменяется
зависимостью J Jr. '" —---..
5.,Показано, что в материалах с рекомбинационно"-стиі»іулиро-ванными перестройками -глубоких примесных центров, приводящих . к насыщению скорости рекомбинации» эффект инжекционного обеднения имеет место при меньшее токах, чем е обычных условиях.
Практическая ценность работы; определяется,в первую очередь, предложенным новым методом определения ряда параметров полупроводниковых материалов, основанного на использовании впервые полученной аналитической зависимости тока от напряжения, описывающей участок быстрого "предпробойного" роста тока.
Основные защищаемые полоаения:
Процессы рекомоинационно-стиіуіулированнш; перестроек глубоких рекомбинациошшх центров,(комплексов), изменяя закон реком-
_5- бинащи, приводят к принципиальным изменениям инхевдионных процессов в полупроводниках: 1.) диффузионного режима двойной инжек-ции,2)дрейфового режима омической релаксаций,3)дрейфового режи-ms диэлектрической релаксации,4)диффузионно-дрейфовых режимов двойной ннкекции, когда амбиполярная скорость дрейфа определя-*ется модуляцией заполнения глубоких примесных центров в условиях как совпадающих, так и встречных направлений амбиполярных диффузии и дрейфа. '.'..'..'.
Публикации: Основное содержание диссертации изложено в 9 работах, перечисленных в конце автореферата..
Апробация работы: Материалы диссертационной работы докладывались на:международной конференции по твердотельной электронике (Наманган,1994), Международной конференции "Новые материалы и приборы" (Ташкент,1994), семинаре лаборатории теории твердого тела к. полупроводников ФГИ НПО "физика-Солнце" АН РУз.
Структура и обьен диссертации: Диссертация состоит из вве-
дения, четырех глав и заключения. Она изложена на 150 страни
цах, включая '?л рисунка, 1 таблицу и список литературы из 92
наименований. *'-..
