Исследовать миграцию электронов и дырок в частично разупорядоченном pn-переходе для разработки элемента Пельтье : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель Н. А. Поклонский

Abstract

Объекты исследования — ковалентные полупроводниковые материалы, содержащие как двухзарядные (водородоподобные) легирующие примеси, так и точечные трехзарядные дефекты кристаллической структуры, а также приборные структуры на основе кремния. Цель работы: исследовать миграцию электронов по точечным неподвижным дефектам структуры в частично разупорядоченном полупроводниковом pn-переходе для разработки элемента Пельтье. Методы исследования — численные расчеты и компьютерное моделирование, аналитические методы математической физики. В работе использовался аппарат квантовой механики и статистической термодинамики. В результате выполнения НИР найдено решение линеаризованной системы дифференциальных уравнений для описания прыжкового дрейфа и диффузии как одиночных электронов, так и пар электронов (биполяронов) по трехзарядным точечным дефектам в частично разупорядоченных полупроводниковых материалах. Показано, что использование таких материалов с термически активируемой прыжковой миграцией одиночных электронов и биполяронов перспективно для разработки новых элементов Пельтье. В транзисторных структурах p–n–p-типа обнаружен эффект отрицательной емкости (импеданс индуктивного типа). Установлено, что причиной возникновения импеданса индуктивного типа является накопление заряда в базе (т. е. n-области) транзистора. Полученные в ходе выполнения НИР закономерности поведения магнитосопротивления и электропроводности графена на полуизолирующих подложках гексагонального карбида кремния могут использоваться для разработки магнитоэлектронных устройств, работающих при комнатной температуре, а также датчиков условий обледенения для приложений в авиации. Результаты НИР внедрены в учебный процесс БГУ и используются в курсах лекций «Физика полупроводниковых приборов: неравновесные процессы», «Физика твердого тела».