Введение
Глава 1. Кинетика релаксации примесной фотопроводимости легированного слабокомпенсированного Si (на примере р - Si:B) 28
1.1. Физические факторы, определяющие примесную фотопроводимость легированных слабокомпенсированных полупроводников 29
1.2. Установка для изучения быстрых релаксационных процессов в примесных фотопроводниках 35
1.3. Феноменологическое описание кинетики примесной фотопроводимости 39
1.4. Концентрационная зависимость характерной глубины примесной А -зоны 44
1.5. Рекомбинация дырок через А -состояния и дырочная проводимость по примесной А -зоне 51
1.6. Влияние уровня легирования на захват дырок притягивающими А -центрами бора 57
1.7. Захват дырок на нейтральные акцепторы в греющих электрических полях 63
Выводы к Главе 1 72
Глава 2. Полевые эффекты в фоточувствительных структурах с блокированной проводимостью по примесной зоне (ВІВ - структурах) на основе Si с высоким уровнем легирования и малой компенсацией 74
2.1. Основные сведения о примесной фотопроводимости ВІВ структур на основе слабокомпенсированных полупроводников с высоким уровнем легирования 75
2.2. Криогенная приставка к транспортному сосуду Дьюара для исследования примесной фотопроводимости полупроводниковых структур при субнановаттных потоках излучения и ее апробация 83
2.2.1. Конструкция криогенной приставки 84
2.2.2. Определение коэффициента фотоэлектрического усиления слабокомпенсированного Si:Ga 87
2.2.3. Термоактивационная спектроскопия малых количеств сопутствующих примесей бора в слабокомпенсированном Si:Ga 89
2.2.4. Эффект Френкеля-Пула для примеси бора в Si в сильных электрически полях 98
2.3. Вольт-амперные характеристики BIB-структур и эффект Френкеля Пула в примесной зоне 106
2.3.1. Динамические вольт-амперные характеристики Si:As BIB-структур в темновых условиях 106
2.3.2. Вольт-амперные характеристики Si:B BIB-структур в режиме ограничения фотоотклика прыжковым транспортом 113
2.4. Фототермополевая ионизация примесей бора в Si:B ВІВ-структурах
2.4.1. Образцы 123
2.4.2. Спектральные особенности фотоответа 125
2.4.3. Обсуждение результатов эксперимента 128
2.5. Магниторезистивный эффект в Si:B ВІВ-структурах в полях до 30 Тл
2.5.1. Методика и результаты экспериментов 135
2.5.2. Обсуждение 137
Выводы к Главе 2 141
3. Фотовольтаический эффект при примесном поглощении ИК излучения в Si:B ВІВ структурах 144
3.1. Образцы и методы исследований 144
3.2. Результаты экспериментов 146
3.3. Обсуждение 150
3.3.1. Особенности энергетической диаграммы структур 150
3.3.2. Механизм фотовольтаического эффекта 153
Выводы к Главе 3 158
4. Использование ВІВ структур для магнитооптических исследований в
сильных (до 60 Тл) магнитных полях 160
4.1. Влияние сильных магнитных полей на излучение квантовых каскадных лазеров 161
4.1.1. Квантовый каскадный лазер в сильных магнитных полях 162
4.1.2. Образцы и методы их исследования 164
4.1.3. Результаты и их обсуждение 170
4.2. Компактный терагерцовый спектрометр для исследований циклотронного резонанса в сильных импульсных магнитных полях 177
4.2.1. Образцы и экспериментальная установка 178
4.2.2. Результаты и их обсуждение 180
Выводы к Главе 4 183
5. Транспортные свойства МОП структур на основе слабокомпенсированного Si:B при эффекте поля в примесной зоне 185
5.1 Si:B МОП структуры и особенности формирования в них
поверхностных каналов проводимости 187
5.1.1. Формирование квази-20 канала прыжковой проводимости в режиме обеднения 188
5.1.2. Механизм квази-20 прыжковой проводимости 192
5.1.3. Дырочный канал обогащения и особенности его формирования.. 196
5.2. Неомические свойства квази-20 прыжковой проводимости 199
5.3. Мезоскопические флуктуации не диагональной компоненты тензора сопротивления в Si:B МОП структурах 205
5.3.1. Мезоскопические флуктуации поперечного сопротивления в режиме прыжкового переноса в слабых электрических полях 206
5.3.2. Особенности мезоскопических флуктуации поперечного сопротивления при прыжковой проводимости в сильных электрических ПОЛЯХ 213
5.3.3. Флуктуации поперечного сопротивления в режиме транспорта свободных дырок в кулоновском случайном потенциале 218
5.4. Эффект Холла и мезоскопические флуктуации недиагональной компоненты тензора сопротивления в перколяционных системах с гигантским отрицательным магнетосопротивлением 225
5.4.1. Гранулированные пленки Fe/SiC 2 в области прыжковой проводимости 226
5.4.2. Перколяционные системы на основе магнитных полупроводников типа Ш-Mn-V 235
5.4.2.1. Магнитные слои Ini xMnxAs (х « 0.1) 235
5.4.2.1.1. Образцы и методика исследований 236
5.4.2.1.2. Результаты и их обсуждение 237
5.4.2.1.3. Эффект Холла и магнетосопротивление в двухкомпонентных магнитных системах 244
5.4.2.2. Гетероструктуры GaAs/S Mn /GaAs/InxGai xAs/GaAs с высоким содержанием Мп 254
5.4.2.2.1 Образцы и особенности их структуры 257
5.4.2.2.2 Проводимость и эффект Холла 260
5.4.2.2.3 Перколяционный характер проводимости: мезоскопические флуктуации поперечного сопротивления 264
5.4.2.2.4 Обсуждение результатов 269
Выводы к Главе 5 274
Заключение 277
Литература
